甲醇(沸点:64.7
oC)是一种清洁能源,制取甲醇的成熟的方法有很多,利用CO
2和H
2甲醇制甲醇的反应方程式如下:
CO
2(g)+3H
2(g)⇌CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-49.4kJ/mol
Ⅰ.一定条件下,向容积为2L恒容密闭容器中充入1.2mol CO
2(g)和2.8mol H
2(g),在不同温度下达平衡时,CH
3OH的体积分数变化曲线如图1所示.
(1)保持T
1恒温下,从开始到平衡所需时间为10分钟.测定平衡时容器内压强为P
1MPa.
①开始到平衡的平均反应速率v(CO
2)=
______
mol/(L•min)
②该温度下反应的平衡常数K=
______
(2)使上述反应在T
2(T
1<T
2)的恒温下进行并达平衡.测定到平衡所需是为t
2分钟,平衡时容器内压强为P
2 MPa.则t
2______
10;P
2______
P
1(填>、<或=)
Ⅱ.某研究小组通过实验探究不同的氢碳比[n(H
2)/n(CO
2)]对反应物转化率的影响.
向容积为2L的恒温恒容密闭容器,把总物质的量为4mol的H
2 (g)和CO
2 (g)以不同的氢碳比[n(H
2)/n(CO
2)]开始进行反应,分别达到平衡时,测定剩余CH
3OH的浓度以计算CO
2(g)或H
2(g)的转化率.
(3)图2画出了CO
2(g)转化率的变化曲线,请在图中画出H
2(g)的转化率的变化曲线(以A为起点),并作相应的标注.
Ⅲ.利用利用CO
2和H
2也可以制取另一种重要的有机溶剂甲醚CH
3OCH
3.
已知2CH
3OH(g)=CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)△H=-25.kJ/mol写出利用CO
2和H
2制取甲醚的热化学方程式
______
.