3.
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反应合成甲醇:\(\rm{CO_{2}(g)}\) \(\rm{+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\) \(\rm{+H_{2}O(g)}\)。在体积为\(\rm{2}\) \(\rm{L}\)的密闭容器中,充入\(\rm{2molCO_{2}}\)和\(\rm{9}\) \(\rm{mol}\) \(\rm{H_{2}}\),测得\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)浓度随时间变化如图所示:
\(\rm{(1)}\)该反应的平衡常数\(\rm{K}\) 表达式为___________。
\(\rm{(2)0~10min}\)时间内,该反应的平均反应速率\(\rm{v (CH_{3}OH)=}\)_______________,\(\rm{H_{2}}\)的转化率_____________。
\(\rm{(3)}\)下列叙述中,能说明反应已达到化学平衡状态的是______ \(\rm{(}\)不定项选择\(\rm{)}\)
A.该条件下的平衡常数\(\rm{K}\)保持不变
B.\(\rm{ v (CH_{3}OH)}\)正: \(\rm{v (H_{2})}\)逆\(\rm{=1:}\) \(\rm{3}\)
C.容器中\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{3}OH}\)、\(\rm{H_{2}O(g)}\)的浓度之比为\(\rm{1:}\) \(\rm{3:}\) \(\rm{1:}\) \(\rm{1}\)
D.容器中各气体的浓度保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
F.容器中混合气体平均相对分子质量不随时间而变化
\(\rm{(4)}\)已知在常温常压下:
\(\rm{①2CH_{3}OH(l)+3O_{2}(g)═2CO_{2}(g)+4H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H_{1} = -1452.8kJ·mol^{-1\;}}\)
\(\rm{②2CO(g)+O_{2}(g)=2CO_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H_{2} = -566.0kJ·mol^{-1\;}}\)
写出甲醇燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
____________________________ 。
\(\rm{(5)}\)在某恒温恒压的密闭容器中充入\(\rm{2molSO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)和\(\rm{2molO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\),发生\(\rm{2SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\) \(\rm{⇌ }\)\(\rm{2SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)}\) 达平衡时\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的体积分数为\(\rm{a\%}\),其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后\(\rm{S{{O}_{2}}}\)的体积分数仍为\(\rm{a\%}\)的是__________。
\(\rm{a. 1molSO_{2}}\)和\(\rm{1molO_{2}}\) \(\rm{b. 2molSO_{2}}\)
\(\rm{c. 1molO_{2}}\)和\(\rm{2molSO_{3}}\) \(\rm{d.1molSO_{2}}\)和\(\rm{2.5molO_{2}}\) 和\(\rm{3molSO_{3}}\)