20. 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ:CO(g)+2H
2(g)
CH
3OH(g) ΔH
1反应Ⅱ:CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g) ΔH
2下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K
Ⅰ):
温度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
KⅠ | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(1)在一定条件下将2 mol CO和6 mol H
2充入2 L的密闭容器中发生反应Ⅰ,5 min后测得c(CO)=0.4 mol·L
-1,计算可得此段时间的反应速率(用H
2表示)为
_______mol·L
-1·min
-1。
(2)由表中数据判断ΔH
1_______(填“>”“<”或“=”)0;反应CO
2(g)+H
2(g)
CO(g)+H
2O(g) ΔH
3=
_______(用ΔH
1和ΔH
2表示)。
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是_______(填序号)。
A.充入CO,使体系总压强增大 |
B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 |
D.使用高效催化剂 |
(4)写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式:K
Ⅱ=
_______;保持恒温恒容,将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,则化学平衡
_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。