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3.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 |
平衡常数 |
温度/℃ |
|
500 |
800 |
||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) |
K1 |
2.5 mol-2.L2 |
0.15 mol-2.L2 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) |
K2 |
1.0 |
2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) |
K3 |
|
|
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH________0(填“>”或“<”)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol.L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
答案 (1)K1.K2 (2)< (3)>
解析 (1)K1=,
K2=,
K3=,
K3=K1.K2。
(2)根据K3=K1.K2,500 ℃、800 ℃时,反应③的平衡常数分别为2.5 mol-2.L2,0.375 mol-2.L2;升温,K减小,平衡左移,正反应为放热反应,所以ΔH<0。Q=<2.5 mol-2.L2。所以v正>v逆。