甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO
2加氢合成甲醇是合理利用CO
2的有效途径.由CO
2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO
2(g)+H
2(g)⇌CO(g)+H
2O(g)△H
1=+41.19kJ•mol
-1反应Ⅱ:CO(g)+2H
2(g)⇌CH
3OH(g)△H
2反应Ⅲ:CO
2(g)+3H
2(g)⇌CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
3=-49.58kJ•mol
-1回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的△S
(填“<”、“=”或“>”)0;反应Ⅱ的△H
2=
.
(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的H
2和CO
2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO
2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示.
①反应过程中,不能判断反应Ⅲ已达到平衡状态的标志是
A.断裂3molH-H键,同时有2molH-O键形成 B.CH
3OH的浓度不再改变
C.容器中气体的平均摩尔质量不变 D.容器中气体的压强不变
②比较T
1与T
2的大小关系:T
1 T
2(填“<”、“=”或“>”),理由是:
.
③在T
1和P
6的条件下,往密闭容器中充入3molH
2和1molCO
2,该反应在第5min时达到平衡,此时容器的体积为1.8L;则该反应在此温度下的平衡常数为
.
若温度不变,压强恒定在P
8的条件下重新达到平衡时,容器的体积变为
L.