合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m
3的甲醇合成塔中,在催化劑的作用下進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)是:
2H
2(g)+CO(g)?CH
3OH(g)+181.6kJ.
已知:某溫度下(設(shè)溫度為T
1℃)此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160.
(1)此溫度下,在密閉容器中加入一定量的CO和H
2,反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的濃度如下表:
物質(zhì) | H2 | CO | CH3OH |
濃度/(mol/L) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。簐
正
v
逆 (填“>”、“<”或“=”);若加入與上述同樣多的CO和H
2,在T
2℃條件下反應(yīng),10min后達(dá)平衡時(shí)c(H
2)=0.4mol/L,則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH
3OH)=
mol/(L?min);
(2)在一定條件的密閉恒容的容器中,下列式子或文字描述能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
(選填序號(hào));
a.2v
逆(CO)=v
正(H
2) b.c(CO):c(H
2):c(CH
3OH)=1:2:1
c.混合氣體的平均式量保持不變d.混合氣體的密度保持不變
(3)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列說法正確的是
(選填序號(hào));
a.其他條件不變,增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)K<160
b.其他條件不變,溫度升高,平衡常數(shù)K會(huì)減小
c.其他條件不變,若同比例地增加CO和H
2的量平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)
d.其他條件不變,增大甲醇的物質(zhì)的量,正反應(yīng)速率也會(huì)隨之逐漸增大
(4)尋找合適的催化劑來改善上述合成甲醇的條件一直是研究課題.現(xiàn)分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件均相同):
①X在T
1℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×10
5倍;
②Y在T
2℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×10
5倍;
③Z在T
3℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×10
6倍;
已知:T
1>T
2>T
3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑并簡述理由:
.