2.甲醇(CH
3OH)可以由碳的氧化物和氫氣合成,主要反應包括:
a.CO(g)+2H
2(g)=CH
3OH(g)ΔH
1=-90.1kJ?mol
-1b.CO
2(g)+3H
2(g)=CH
3OH(g)+H
2O(g)ΔH
2=-49.0kJ?mol
-1c.CO
2(g)+H
2(g)=CO(g)+H
2O(g)ΔH
3(1)ΔH
3=
kJ?mol
-1(2)反應a的反應歷程如圖所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用(*)標注。
寫出相對能量為-1.3eV時,對應物質(zhì)M的化學式
;該反應歷程中決速步驟的能壘為
eV。
(3)在恒溫(T/℃)容積可變的密閉容器中按體積比1:3充入CO
2和H
2,若只發(fā)生反應b,反應達到平衡時,H
2體積分數(shù)x隨壓強p的變化如圖曲線a所示,則曲線
(填標號)表示了CH
3OH的體積分數(shù)x隨壓強p的變化;點A、B均表示H
2體積分數(shù),則A點處v(正)
B點處v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)在恒溫恒容(2L)的密閉容器中充入CO、CO
2各1mol和一定量的氫氣發(fā)生上述a、b、c三個反應,10min達到平衡狀態(tài),生成(0.3molCH
3OH和0.15molH
2O。
①若升高溫度,CO的平衡轉(zhuǎn)化率
(填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”)。
②0~10min內(nèi),平均每分鐘生成甲醇(CH
3OH)
mol/L;若c反應的平衡常數(shù)為K,則平衡時c(H
2)=
(用含K的式子表達)。