4.
能源短缺是人类社会面临的重大问题\(\rm{.}\)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
\(\rm{(1)}\)已知:\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)的燃烧热分别为\(\rm{283kJ/mol}\)、\(\rm{285.8kJ/mol}\)、\(\rm{768kJ/mol}\)工业上一般采用利用合成气发生下列反应合成甲醇:\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌CH_{3}OH(g)\triangle H}\).
\(\rm{①}\)完成该热化学方程式:\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌CH_{3}OH(g)\triangle H}\) ______ \(\rm{kJ/mol}\);
\(\rm{②}\)某温度下,将\(\rm{2mol}\) \(\rm{CO}\)和\(\rm{6mol}\) \(\rm{H_{2}}\)充人\(\rm{2L}\)的密闭容器中,充分反应达到平衡,
测得\(\rm{c(}\) \(\rm{H_{2})=2.2mol⋅L^{-1}}\),则\(\rm{CO}\)的转化率为 ______ .
\(\rm{(2)T_{1}℃}\)时,此反应的平衡常数为\(\rm{K(T_{1})=50.}\)此温度下,在一个\(\rm{2L}\)的密闭容器中加入一定量\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\),反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | \(\rm{H_{2}}\) | \(\rm{CO}\) | \(\rm{CH_{3}OH}\) |
浓度\(\rm{/(mol⋅L^{-1})}\) | \(\rm{0.2}\) | \(\rm{0.2}\) | \(\rm{0.4}\) |
\(\rm{①}\)比较此时正、逆反应速率的大小:\(\rm{v_{正}}\) ______ \(\rm{v_{逆}}\)值\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\).
\(\rm{②}\)若其他条件不变,在\(\rm{T_{2}℃}\)反应\(\rm{10min}\)后又达到平衡,测得\(\rm{n(H_{2})=0.3mol}\),试比较:温度\(\rm{T_{1}}\) ______ \(\rm{T_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”,下同\(\rm{)T_{2}℃}\)时该反应的平衡常数\(\rm{K(T_{2})}\) ______ \(\rm{50}\).
\(\rm{③}\)若其他条件不变时,只改变反应的某一个条件,下列说法正确的是 ______ .
A.若达到新平衡时\(\rm{c(CO)=0.3mo1/L}\),平衡一定逆向移动
B.若将容器体积缩小到原来的一半,达到新平衡时,\(\rm{0.2mol/L < c(CO) < 0.4mol/L}\)
C.若向容器中同时加入\(\rm{0.4mol}\) \(\rm{CO}\)和\(\rm{0.8mol}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)}\),平衡不移动
D.若向容器中加入\(\rm{0.8mol}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)}\),达到新平衡时,\(\rm{CO}\)的体积分数不变.