23. 二氧化碳与氢气催化合成甲醇,发生的反应为:CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g)
(1)已知:
化学键 | H-H | C-O | C=O | H-O | C-H |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 326 | 803 | 464 | 414 |
计算上述反应的△H=
_________________kJ.mol
-1。
(2)一定条件下,将n(CO
2):n(H
2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中,下列事实可以说明该反应已达平衡的是
______________________(填选项字母)。
A.容器内气体密度保持不变
B.CO
2的体积分数保持不变
C.H
2O(g)与CO
2(g)的生成速率之比为1∶1
D.该反应的平衡常数保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不变
F.容器中压强保持不变
(3)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO
2和3.6molH
2,在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III,相同时间内CO
2转化率随温度变化的数据如表所示,据表中数据绘制“图1”:
相同时间内CO2转化率 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 |
反应Ⅰ | 65% | 77% | 80% | 80% | 66.67% |
反应Ⅱ | 56% | 67% | 76% | 80% | 66.67% |
反应Ⅲ | 48% | 62% | 72% | 80% | 66.67% |
(T
5时,图1中C点转化率为66.67%,即转化了2/3)
①催化剂效果最佳的反应是
_______________(填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。
②T
3的b点v
(正)_____________v
(逆)(填 “>”, “<”, “="”" )。
③T
4的a点转化率比T
5的c点高的原因是
________________________。
④在温度为T
5时,该反应的平衡常数K=
__________________________。
⑤在温度为T
5时,CH
3OH的浓度随时间变化的趋势如“图2”所示。
当时间到达t
1时,将生成的甲醇和水同时除去,并维持该温度,在 t
2时达新平衡。
请在“图2”中画出t
1时刻后CH
3OH的浓度变化总趋势曲线。