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\(\rm{2012}\)年\(\rm{5}\)月\(\rm{22}\)日中国制药机械设备网:安德派生物科技有限公司最新研制出\(\rm{CO_{2}}\)还原制甲醇系统,解决不同的物质在常规反应容器内的放置问题。利用\(\rm{CO_{2}}\)合成物质是降低\(\rm{CO_{2}}\)排放的有效方法,由碳的氧化物直接合成甲醇、乙醇燃料已进入工业生产。如:
反应Ⅰ \(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)
反应Ⅱ \(\rm{2CO_{2}(g)+6H_{2}(g)⇌ CH_{3}CH_{2}OH(g)+3H_{2}O(g) Δ}\)\(\rm{H}\)
某研究小组为了寻找合成甲醇的适宜条件\(\rm{[}\)温度、压强、碳氢比\(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})}\)、催化剂质量\(\rm{]}\),设计了如下对比实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中\(\rm{(}\)每次实验,反应时间相同\(\rm{)}\)
实验编号 | \(\rm{T}\)\(\rm{(℃)}\) | \(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})}\) | \(\rm{p}\)\(\rm{(MPa)}\) | \(\rm{CO_{2}}\)转化率\(\rm{(\%)}\) |
\(\rm{1}\) | \(\rm{150}\) | \(\rm{1/3}\) | \(\rm{0.1}\) | \(\rm{a}\) |
\(\rm{2}\) | \(\rm{x}\) | \(\rm{1/3}\) | \(\rm{5}\) | \(\rm{b}\) |
\(\rm{(1)}\)实验\(\rm{1}\)、\(\rm{2}\)的目的是探究________对合成甲醇的影响,则\(\rm{x}\)\(\rm{=}\)________。
\(\rm{(2)}\)\(\rm{a}\)________\(\rm{b}\)\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)}\)若要探究温度、压强、碳氢比\(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})}\)、催化剂质量对合成甲醇的影响,除实验\(\rm{1}\)、\(\rm{2}\)外,至少还需进行________次对比实验。
\(\rm{(4)}\)假设实验\(\rm{1}\)中向体积为\(\rm{2 L}\)的容器中加入\(\rm{1 mol CO_{2}}\),达平衡时\(\rm{CO_{2}}\)的转化率为\(\rm{50\%}\),则平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{=}\)________。
\(\rm{(5)}\)在不同时间测得反应Ⅱ的混合体系中\(\rm{CH_{3}CH_{2}OH}\)的百分含量和温度的关系如下图所示。
\(\rm{①}\)反应Ⅱ的\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)________\(\rm{0(}\)填写“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=)}\)。
\(\rm{②}\)判断\(\rm{w}\)点________\(\rm{(}\)填“是”或“否”\(\rm{)}\)平衡状态。保持温度\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)不变,若反应进行到状态\(\rm{w}\)时,\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{正}}\)________\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{逆}(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=)}\)。