【題目】合成氣經壓縮升溫后進入10m3的甲醇合成塔中,在催化劑的作用下進行甲醇合成,主要反應是:2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)+181.6kJ。已知:某溫度下(設溫度為T1℃)此反應的平衡常數為160。

(1)此溫度下,在密閉容器中加入一定量的COH2,反應到某時刻測得各組分的濃度如表:

物質

H2

CO

CH3OH

濃度/mol/L

0.2

0.1

0.4

比較此時正、逆反應速率的大。v_______v (填“>”、“<”);若加入與上述同樣多的COH2,在T2℃條件下反應,10 min后達平衡時c(H2)0.4mol/L,則該時間內反應速率v(CH3OH)_______ 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達到化學平衡狀態的是_______(選填序號);

a2v(CO) = v(H2)

bc(CO): c(H2):c(CH3OH) =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)上述反應達到平衡后,下列說法正確的是_______(選填序號);

a.其他條件不變,增大壓強,平衡常數K160

b.其他條件不變,溫度升高,平衡常數K會減小

c.其他條件不變,若同比例地增加COH2的量平衡不會發生移動

d.其他條件不變,增大甲醇的物質的量,正反應速率也會隨之逐漸增大

(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,F分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件均相同):

XT1℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;

YT2℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;

ZT3℃時催化效率最高,能使逆反應速率加快約1×106倍;

已知:T1T2T3,根據上述信息,你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑并簡述理由____。

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