2.一碳化學是指化學反應過程中反應物只含一個碳原子的反應,例如下列反應:
反應Ⅰ:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)ΔH
1=-48.5kJ/mol
反應Ⅱ:CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH
2=+41.2kJ/mol
反應Ⅲ:CO(g)+2H
2(g)=CH
3OH(g)ΔH
3回答下列問題:
(1)根據(jù)反應Ⅰ和反應Ⅱ,反應Ⅲ的焓變,ΔH
3=
kJ?mol
?1。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中只發(fā)生反應I,下列能說明可逆反應達到平衡的是
。
A.混合氣體密度不再發(fā)生改變
B.混合氣體顏色不再發(fā)生改變
C.混合氣體平均相對分子質量不再發(fā)生改變
D.v(H
2)=3v(H
2O)
E.每當有2molC=O鍵發(fā)生斷裂,同時有3molO-H鍵形成
(3)T℃時,在一個體積恒為2L的密閉容器中只發(fā)生反應Ⅲ,向容器中投入1molCO和2molH
2,經(jīng)歷10min反應Ⅲ到達平衡,此時H
2的濃度c(H
2)=0.4mol?L
?1。
①則從開始到平衡時CO的化學反應速率為υ(CO)=
。
②在該溫度下反應Ⅲ的化學平衡常數(shù)K=
。
③若在反應Ⅲ達到平衡之后的某一時刻,向體系中再加入1molCO(g)和1molCH
3OH(g),此時反應Ⅲ的化學反應速率ν
正
ν
逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)另在一個密閉容器中發(fā)生上述所有反應,研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):在一定溫度范圍內,CO
2的轉化率均隨溫度升高而增大。
①用平衡移動原理解釋上述CO
2轉化率增大的原因是
。
②已知CH
3OH的選擇性=
,除調控反應體系的溫度外,還可以增大CH
3OH的選擇性的方法有
(任寫一條即可)。