4.
工业上一般以CO和H
2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H
2(g)⇌CH
3OH(g)△H
(1)已知CO(g)、H
2(g)的标准燃烧热分别为-285.8kJ•mol
-1,-283.0kJ•mol
-1,且CH
3OH(g)+
O
2(g)⇌CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-761kJ/mol;则CO(g)+2H
2(g)⇌CH
3OH(g)的△H=
.
(2)若将等物质的量的CO和H
2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是
.
A.容器内气体密度保持不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.生成CH
3OH的速率与生成H
2的速率相等 D.CO的体积分数保持不变
(3)下列措施中既有利于增大该反应的反应速率又能增大CO转化率的是
.
A.将CH
3OH及时从混合物中分离
B.降低反应温度
C.恒容装置中充入H
2D.使用高效催化剂
(4)在容积为2L的恒容容器中,分别研究反应在300℃、350℃和400℃三种温度下合成甲醇的规律.图2是上述三种温度下不同的H
2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.请回答:
①在上述三种温度中,曲线X对应的温度是
.
②利用图1中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下
CO(g)+2H
2(g)⇌CH
3OH(g) 的平衡常数K=
.
(5)其他条件相同时,某同学研究该甲醇合成反应在不同催化剂Ⅰ或Ⅱ作用下反应相同时间时,CO的转化率随反应温度的变化情况.请在图2中补充t℃后的变化情况.