问题标题:
【一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:反应1:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H1反应2:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2反应3:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H3其对】
问题描述:
一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H1
反应2:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2
反应3:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图l所示.反应1、3的活化能如图2所示.
(1)则△H2___△H3(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是______.
(2)反应1中△S1___0(填>、=或<=),指出有利于自发进行的温度条件___(填“较高温度”或:“较低温度”)
(3)将体积比为1:1的H2和CO2充入容积可变密闭容器内,若只进行反应反应1,下列措施中能使平衡时
A.升高温度B.增大压强C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(4)为了提高CO2和H2制备甲醇生产效率和产量;工业生产中通常采取的措施是___
(5)在温度为300℃时,使-定量合适体积比为的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应.该温度下反应2进行程度很小可看成不进行,请在图3中画出CO、CH3OH浓度随时间变化至平衡的定性曲线图.
白晨光回答:
(1)曲图l可知,随着温度升高,K1增大,K2、K3减小,则△H1>0,△H2<0、△H3<0,根据盖斯定律得△H3=△H1+△H2,所以△H2<△H3,
故答案为:小于;曲图l可知,随着温度升高,K1增大,则△H1>0,根据盖斯定律得△H3=△H1+△H2,所以△H2<△H3;
(2)反应1是吸热反应,可自发进行,熵值必然增大.△S1>0.△G=△H-T△S,△G<0时,反应可自发进行.△H>0,△S>0,只有当T较大时,△G<0,故答案为:>;较高温度;
(3)c(CO)•c(H
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