二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：

(1) 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：

该反应一般认为通过如下步骤来实现：

①

②

总反应的 _______ ；若反应 ①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 _______ ( 填标号 ) ，判断的理由是 _______ 。

A． B． C． D．

(2) 合成总反应在起始物 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为 ，在 ℃ 下的 、在 下的 如图所示。

①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 _______ ；

②图中对应等压过程的曲线是 _______ ，判断的理由是 _______ ；

③当 时， 的平衡转化率 ____ ，反应条件可能为 ___ 或 ___ 。

答案

-49 A Δ H ₁ 为正值， Δ H ₂ 为和 Δ H 为负值，反应 ①的活化能大于反应②的 b 总反应 Δ H <0 ，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小 33.3% 5×10 ⁵ Pa ， 210℃ 9 × 10 ⁵ Pa ， 250 ℃

【详解】

(1) 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： ，该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ， ② ，根据盖斯定律可知， ① + ②可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为： ；该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应 ①为慢反应，因此反应①的活化能高于反应②，同时反应①的反应物总能量低于生成物总能量，反应②的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是 A 项，故答案为： -49 ； A ； Δ H ₁ 为正值， Δ H ₂ 为和 Δ H 为负值，反应 ①的活化能大于反应②的。

(2) ①二氧化碳加氢制甲醇的总反应为 ，因此利用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 K _p = ，故答案为： 。

②该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中 将减小，因此图中对应等压过程的曲线是 b ，故答案为： b ；总反应 Δ H <0 ，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小。

③设起始 n (CO ₂ )=1mol ， n (H ₂ )=3mol ，则 ，当平衡时 时， =0.1 ，解得 x= mol ，平衡时 CO ₂ 的转化率 α= =33.3% ；由图可知，满足平衡时 的条件有： 5×10 ⁵ Pa ， 210℃ 或 9×10 ⁵ Pa ， 250℃ ，故答案为： 33.3% ； 5×10 ⁵ Pa ， 210℃ ； 9×10 ⁵ Pa ， 250℃ 。