写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:。
主反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5kJ·mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线(填“m”或“n”),判断依据是。
②副反应的反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)k逆cm(CO)·cn(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K= , 则m=,升高温度时k正-k逆(填“增大”减小”或“不变”)。
③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性= ×100%。图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为(填“X”或“Y”),温度高于280℃时,曲线Y随温度升高而升高的原因是。240℃时,反应20min容器内达平衡状态,副反应的K , 初始充入H2的物质的量a=mol,主反应的平衡常数Kp=(MPa)-2(①用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数;②计算结果保留1位小数)。