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  • \(\rm{2012}\)年\(\rm{5}\)月\(\rm{22}\)日中国制药机械设备网:安德派生物科技有限公司最新研制出\(\rm{CO_{2}}\)还原制甲醇系统,解决不同的物质在常规反应容器内的放置问题。利用\(\rm{CO_{2}}\)合成物质是降低\(\rm{CO_{2}}\)排放的有效方法,由碳的氧化物直接合成甲醇、乙醇燃料已进入工业生产。如:

    反应Ⅰ \(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)

    反应Ⅱ \(\rm{2CO_{2}(g)+6H_{2}(g)⇌ CH_{3}CH_{2}OH(g)+3H_{2}O(g) Δ}\)\(\rm{H}\)

    某研究小组为了寻找合成甲醇的适宜条件\(\rm{[}\)温度、压强、碳氢比\(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})}\)、催化剂质量\(\rm{]}\),设计了如下对比实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中\(\rm{(}\)每次实验,反应时间相同\(\rm{)}\)

    实验编号

    \(\rm{T}\)\(\rm{(℃)}\)

    \(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})}\)

    \(\rm{p}\)\(\rm{(MPa)}\)

    \(\rm{CO_{2}}\)转化率\(\rm{(\%)}\)

    \(\rm{1}\)

    \(\rm{150}\)

    \(\rm{1/3}\)

    \(\rm{0.1}\)

    \(\rm{a}\)

    \(\rm{2}\)

    \(\rm{x}\)

    \(\rm{1/3}\)

    \(\rm{5}\)

    \(\rm{b}\)


    \(\rm{(1)}\)实验\(\rm{1}\)、\(\rm{2}\)的目的是探究________对合成甲醇的影响,则\(\rm{x}\)\(\rm{=}\)________。

    \(\rm{(2)}\)\(\rm{a}\)________\(\rm{b}\)\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

    \(\rm{(3)}\)若要探究温度、压强、碳氢比\(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})}\)、催化剂质量对合成甲醇的影响,除实验\(\rm{1}\)、\(\rm{2}\)外,至少还需进行________次对比实验。

    \(\rm{(4)}\)假设实验\(\rm{1}\)中向体积为\(\rm{2 L}\)的容器中加入\(\rm{1 mol CO_{2}}\),达平衡时\(\rm{CO_{2}}\)的转化率为\(\rm{50\%}\),则平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{=}\)________。

    \(\rm{(5)}\)在不同时间测得反应Ⅱ的混合体系中\(\rm{CH_{3}CH_{2}OH}\)的百分含量和温度的关系如下图所示。


    \(\rm{①}\)反应Ⅱ的\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)________\(\rm{0(}\)填写“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=)}\)。

    \(\rm{②}\)判断\(\rm{w}\)点________\(\rm{(}\)填“是”或“否”\(\rm{)}\)平衡状态。保持温度\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)不变,若反应进行到状态\(\rm{w}\)时,\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{正}}\)________\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{逆}(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=)}\)。

    【考点】化学平衡常数,化学反应转化率,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断
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    难度:中等
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