18.CH
3OH是一種重要的化工原料,廣泛應用于化工生產(chǎn),根據(jù)所學回答下列問題:
(1)工業(yè)上制備甲醇的反應方程式為:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g),某溫度下,將1molCO
2和3molH
2充入體積不變的2L密閉容器中,發(fā)生上述反應,測得不同時刻反應前后的壓強關系如下表:
時間/h |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
0.90 |
0.85 |
0.83 |
0.81 |
0.80 |
0.80 |
①寫出該反應體系中CO
2的電子式
。
②用H
2表示前2h的平均反應速率v(H
2)=
。
③該溫度下,CO
2的平衡轉化率為
。
④在一定條件下,下列說法能說明該可逆反應達到平衡狀態(tài)的是
(填字母)。
A.容器中氣體密度不變
B.容器中氣體平均摩爾質量不變
C.v(CO
2)
正=3v(H
2)
逆D.形成2molC=O鍵同時斷裂3molH-H鍵
⑤在溫度為T,壓強為P的條件下,將CO
2和H
2按物質的量之比1:3通入一恒壓密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡時,測得CO
2的平衡轉化率為50%,則該反應條件下的平衡常數(shù)為K
p=
(用含P的表達式表示,其中用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。
(2)CH
3OH制備丙烯的反應為:3CH
3OH(g)?C
3H
6(g)+3H
2O(g),速率常數(shù)k與反應溫度T的關系遵循Arrhenius方程,已知Arrhenius方程為:Rlgk=-
+RlgA(其中k為速率常數(shù),反應速率與其成正比;E
a為活化能:R=8.314J?mol
-1?K
-1,A為常數(shù))。
①在一定條件下,測得實驗數(shù)據(jù)如圖曲線a所示。則該條件下,反應的活化能E
a=
J?mol
-1。
②若實驗時改變外界條件,測得實驗數(shù)據(jù)為如圖曲線b所示,則可能改變的外界條件是
(填標號)。
A.升高溫度
B.增大壓強
C.增大c(CH
3OH)
D.更換適宜的催化劑