过度排放CO2会造成“温室效应”,为了减少煤燃烧对环境造成的污染,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。 (1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1 ②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1 则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________, (2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。 (3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则: ①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。 ②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。 (4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化: 关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。 A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0 C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0 (5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示: ①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。 ②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。 A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出 C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2 |