(19分)我國(guó)《車用燃料甲醇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施拉開(kāi)了車用燃料低碳革命的大幕,一些省市正在陸續(xù)試點(diǎn)與推廣使用甲醇汽油。甲醇可通過(guò)將煤的氣化過(guò)程中生成的CO和H2在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)制得:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)。圖I、圖Ⅱ是關(guān)于該反應(yīng)進(jìn)行情況的圖示。
請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:
(1)圖I是反應(yīng)時(shí)CO和CH3OH的濃度隨時(shí)間的變化情況,從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=_______________。
(2)圖Ⅱ表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量的變化,曲線a表示不使用催化劑時(shí)反應(yīng)的能量變化,在圖Ⅱ中畫(huà)出使用催化劑后的能量變化曲線b。
(3)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
。
(4)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為
;當(dāng)溫度升高時(shí),該平衡常數(shù)K將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(5)恒容條件下,下列措施中能使增大的有
。
A.升高溫度
B.充人He氣
C.再充入1molCO和2molH2
D.使用催化劑
(6)在恒溫條件下,保持CO濃度不變,擴(kuò)大容器體積,則平衡 (填“逆向移動(dòng)”、“正向移動(dòng)”、“不移動(dòng)”)
(7)在溫度、容積相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投料,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下
容器
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甲
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乙
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丙
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投料量
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1mol CO 、2mol H2
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1molCH3OH
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2molCH3OH
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CH3OH的濃度(mol·L-1)
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c1
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c2
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c3
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反應(yīng)的能量變化
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放出Q1 kJ
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吸收Q2 kJ
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吸收Q3 kJ
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體系壓強(qiáng)(Pa)
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P1
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P2
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P3
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反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
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α1
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α2
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α3
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則下列關(guān)系正確的是
A.c1=
c2
B.Q3 = 2Q2
C.2 P1<P3
D.α1+α2=1 E.2α2=α3
F.該反應(yīng)若生成1molCH3OH放出的熱量為(Q1+ Q2)kJ
(8)若在一體積可變的密閉容器中充入1mol CO、2mol H2和1molCH3OH,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍,則該反應(yīng)向 (填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng),理由是