1.(20分)(2012•广州天河二模)煤的液化是把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术,其中合成CH3OH是最重要的研究方向之一。
(1)在2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,探究温度对反应的影响,实验结果如右图所示(注:T2>T1>300℃)。
①温度为T2时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均反应速率为 。
②通过分析上图,可以得出温度对反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的影响可以概括为 。
③下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
A.体系压强保持不变 B.密闭容器中CO2、H2、CH3OH(g)、H2O(g)4种气体共存
C.CH3OH与H2物质的量之比为1∶3 D.每消耗1molCO2的同时生成3molH2
④已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1,写出由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式: 。
(2)在容积可变的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO在不同温度下的转化率与压强的关系如右图所示。
①该反应的平衡常数表达式为K= ,250℃、0.5×104kPa下的平衡常数 (填“>”、“<”或“=”)300℃、1.5×104kPa下的平衡常数。
②工业实际生产中,该反应条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强而不选择更高压强的理由是 。
③在右上图中画出350℃时CO的平衡转化率随压强变化的大致曲线。
