6.
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
\(\rm{(1)}\)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: \(\rm{CO(g) + 2H_{2}(g)}\) \(\rm{⇌ }\) \(\rm{CH_{3}OH(g) ΔH_{1}}\)
反应Ⅱ: \(\rm{CO_{2}(g) + 3H_{2}(g)⇌ }\) \(\rm{CH_{3}OH(g) + H_{2}O(g) ΔH_{2}}\)
\(\rm{①}\)下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数\(\rm{(K)}\)。
温度 | \(\rm{250℃}\) | \(\rm{300℃}\) | \(\rm{350℃}\) |
\(\rm{K}\) | \(\rm{2.041}\) | \(\rm{0.270}\) | \(\rm{0.012}\) |
由表中数据判断\(\rm{ΔH_{1}}\)_______\(\rm{0 (}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)某温度下,将\(\rm{2 mol CO}\)和\(\rm{6 mol H_{2}}\)充入\(\rm{2L}\)的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得\(\rm{c(CO)= 0.2 mol/L}\),则\(\rm{CO}\)的转化率为_______,此时的温度为________\(\rm{(}\)从上表中选择\(\rm{)}\)。
\(\rm{(2)}\)已知在常温常压条件下,\(\rm{1gCH_{3}OH(l)}\)完全燃烧释放出\(\rm{22.7kJ}\)的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______________。现有\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{CO}\)的混合气体\(\rm{0.75mol}\),完全燃烧后,生成\(\rm{CO_{2}}\)气体和\(\rm{18}\)克液态水,并放出\(\rm{515kJ}\)热量,则\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{CO}\)的物质的量分别为____________、______________\(\rm{mol}\).
\(\rm{(3)}\)已知工业上合成氨的反应为:\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ 2NH_{3}(g) \triangle H < 0}\)。在一体积为\(\rm{2L}\)的密闭容积中,加入\(\rm{0.20mol}\)的\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{0.60mol}\)的\(\rm{H_{2}}\),反应中\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量浓度的变化情况如图所示,请回答下列问题:
\(\rm{①}\)反应进行到\(\rm{4}\)分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡,平均反应速率\(\rm{v(NH_{3})}\)为______________________________;
\(\rm{②5}\)分钟时,保持其它条件不变,把容器的体积缩小一半,平衡_______移动\(\rm{(}\)填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”\(\rm{)}\)原因是:_____________。化学平衡常数将_________\(\rm{(}\)填“增大”、“减少”或“不变”\(\rm{)}\)。
\(\rm{③}\)在第\(\rm{5}\)分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后,若在第\(\rm{8}\)分钟时达到新的平衡\(\rm{(}\)此时\(\rm{NH_{3}}\)的浓度约为\(\rm{0.25 mol·L^{-1})}\),请在图中画出第\(\rm{5}\)分钟后\(\rm{NH_{3}}\)浓度的变化曲线。