工艺1:涉及以下主要反应:
I.甲醇的合成:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O (g)ΔH1<0
II.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
III.甲醇脱水:2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)ΔH3
工艺2:利用CO2直接加氢合成CH3OCH3(反应IV)
①反应IV的热化学方程式为,平衡常数K4=(用K1、K3表示)。
②恒温恒容情况下,下列说法能判断反应IV达到平衡的是。
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内压强不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内CH3OCH3浓度保持不变
下列说法正确的是
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.p1>p2>p3
C.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压的反应条件
D.一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,是提高CO2的平衡转化率的主要研究方向
②对于合成甲醇的反应:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)ΔH<0,一定条件下,单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图所示。温度高于710K时,随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是。
①测得H2O的体积分数为 , 则平衡时CH3OH的转化率a=;平衡时Kp=;(分压表示平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
②已知反应III的反应趋势是高温自发,低温不自发,则△H=0(填“<”、“>”或“无法判断”)。
③实验测得:v正=k正c2(CH3OH),v逆=k逆c (CH3OCH3),c(H2O),k正、k逆为速率常数。T1时,k正=(以k逆表示)。当温度改变为T2时,k正= , 则T2T1(填“<”、“>”或“=”)。