将含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2在催化剂作用下生成可再生能源甲醇,相关反应如下:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
①现使用一种催化剂(CZZA/rGO),按n(CO2):n(H2)=1:3(总量为amol)投料于恒容密闭容器中进行反应,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率为转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图(忽略温度对催化剂的影响)。在513K达平衡时,反应体系内甲醇的物质的量为mol(列出计算式);随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加,但甲醇的选择率降低,请分析其原因:。
②将1.0molCO2和3.0molH2充入2L恒容密闭容器中,使其仅按反应Ⅰ进行,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。
下列说法错误的是(填字母)。
A.根据图中曲线分析,催化剂Ⅰ的催化效果最好
B.b点v正可能等于v逆
C.a点转化率比c点高,可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低
D.CO2与H2浓度比保持1:3不再变化,说明该反应已达平衡状态
③若将密闭容器恒定为1L,温度为180℃,起始时充入2.0molCO2和2.0molH2 , 使其仅按反应Ⅱ进行。已知:反应速率 , CO2平衡转化率为60%。该温度下,k正与k逆的比值为(保留两位有效数字)。