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  • 1. (2015·扶沟模拟) 近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注.由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:

    反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.58kJ•mol1

    反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO (g)+H2O(g)△H2

    反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H3=﹣90.77kJ•mol1

    回答下列问题:

    1. (1) 反应Ⅱ的△H2=,反应Ⅲ自发进行条件是(填“较低温”、“较高温”或“任何温度”).
    2. (2) 在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得在不同反应物起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示.

      ①据图可知,若要使CO2的平衡转化率大于40%,以下条件中最合适的是

      A.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol; 650K    B.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.7mol;550K

      C.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.9mol; 650K    D.n(H2)=3mol,n(CO2)=2.5mol;550K

      ②在温度为500K的条件下,充入3mol H2和1.5mol CO2 , 该反应10min时达到平衡:

      a.用H2表示该反应的速率为

      b.该温度下,反应I的平衡常数K=

      c.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图2中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线:

    3. (3) 某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、Ⅲ),测得在不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图3所示,请回答问题:

      ①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是(选填编号).

      A.改用高效催化剂    B.升高温度  C.缩小容器体积  D.分离出甲醇  E.增加CO2的浓度

      ②据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”),其原因是

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