二甲醛是一种重要的化工原料,利用水煤气(CO、H2)合成二甲醛是工业上的常用方法,该方法由以下几步组成:
2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.0kJ•mol-1 ①
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)△H=-24.5kJ•mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.1molkJ•mol-1 ③
(1)反应①的△S___0(填“>”“<”或“=”),在___(填“较高”或“较低”)温度下该反应自发进行.
(2)在250℃的恒容密闭容器中,下列事实可以作为反应③已达平衡的是___(填选项字母).
A.容器内气体密度保持不变
B.CO与CO2的物质的量之比保持不变
C.H2O与CO2的生成速率之比为1:1
D.该反应的平衡常数保持不变
(3)已知一些共价键的键能如下:
键能(kJ-mol-3) | 436 | 414 | 326 | 464 |
(4)当合成气体中CO与H2的物质的量之比恒定时,温度、压强CO转化率的影响如图1所示.图1中A点的v(逆)___B点的v(正)(填“>”“<”或“=”).说明理由___.实际工业生产中该合成反应的条件为500℃、4MPa,请回答采用500℃的可能原因___.
(5)一定温度下,密闭容器中发生反应③,水蒸气的转化率与a(H2O)/h(CO)的关系如图2所示,计算该温度下发生反应③的平衡常数K=___.
在图2中作出一氧化碳的转化率n(H2O)/n(CO)的曲线.