随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在485℃时,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应合成甲醇:
(1)请完成CO2和3mol H2反应合成甲醇的热化学方程式:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+______( ),△H=-49.0kJ/mol
(2)测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= ___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为__________________。
③据图中提供的数据计算在该温度下的K值。要有计算过程。(保留三位有效数字)
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是___________(多选扣分)
A.容器中压强不变的状态 B.混合气体中c(CO2)不变的状态
C.V逆(H2O)="3" V正(H2) D.混合气体的密度保持不变的状态
E.用CO2、H2、CH3OH的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为1:3:1的状态
F.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol CO2和3mol H2