(10分)、能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。 (1) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇: 反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1 反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2 ①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”); ②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
| K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
| 由表中数据判断H1 0(填“>”“=”或“<”); ③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为 . (2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应Ⅰ进行甲醇合成,T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
| H2
| CO
| CH3OH
| 浓度/(mol·L-1)
| 0.2
| 0.1
| 0.4
| ①比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。 ②若加入CO、H2后,在T5℃反应10min达到平衡,c(H2)=0.4 mol·L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。 (3)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。 |