合成氣經(jīng)壓縮升溫后進入10m
3的甲醇合成塔中,在催化劑的作用下進行甲醇合成,主要反應是:
2H
2(g)+CO(g)?CH
3OH(g)+181.6kJ.
已知:某溫度下(設溫度為T
1℃)此反應的平衡常數(shù)為160.
(1)此溫度下,在密閉容器中加入一定量的CO和H
2,反應到某時刻測得各組分的濃度如下表:
物質(zhì) | H2 | CO | CH3OH |
濃度/(mol/L) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
比較此時正、逆反應速率的大。簐
正
v
逆 (填“>”、“<”或“=”);若加入與上述同樣多的CO和H
2,在T
2℃條件下反應,10min后達平衡時c(H
2)=0.4mol/L,則該時間內(nèi)反應速率v(CH
3OH)=
mol/(L?min);
(2)在一定條件的密閉恒容的容器中,下列式子或文字描述能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是
(選填序號);
a.2v
逆(CO)=v
正(H
2) b.c(CO):c(H
2):c(CH
3OH)=1:2:1
c.混合氣體的平均式量保持不變d.混合氣體的密度保持不變
(3)上述反應達到平衡后,下列說法正確的是
(選填序號);
a.其他條件不變,增大壓強,平衡常數(shù)K<160
b.其他條件不變,溫度升高,平衡常數(shù)K會減小
c.其他條件不變,若同比例地增加CO和H
2的量平衡不會發(fā)生移動
d.其他條件不變,增大甲醇的物質(zhì)的量,正反應速率也會隨之逐漸增大
(4)尋找合適的催化劑來改善上述合成甲醇的條件一直是研究課題.現(xiàn)分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件均相同):
①X在T
1℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×10
5倍;
②Y在T
2℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×10
5倍;
③Z在T
3℃時催化效率最高,能使逆反應速率加快約1×10
6倍;
已知:T
1>T
2>T
3,根據(jù)上述信息,你認為在生產(chǎn)中應該選擇的適宜催化劑并簡述理由:
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