乙酸是重要的有机化工原料之一，目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与CO反应来制备．某实验小组在一个恒压密闭容器中加入0.20molCH3OH和0.22molCO气体，发生反应CH3OH（g）+CO（g）⇌CH3COOH（

Question

乙酸是重要的有机化工原料之一，目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与CO反应来制备．
某实验小组在一个恒压密闭容器中加入0.20molCH₃OH和0.22molCO气体，发生反应CH₃OH（g）+CO（g）⇌CH₃COOH（l），测得甲醇的转化率随温度的变化关系如图1所示，其中曲线I表示在5个不同温度下，均经过5min时测得的甲醇的转化率变化曲线，曲线Ⅱ表示不同温度下甲醇的平衡转化率变化曲线，已知在T₂温度下，达到平衡时容器的体积刚好为2L．

已知：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1
2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1529kJ•mol^-1
CH₃COOHH（l）+2O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-874kJ•mol^-1
按要求回答下列问题：
（1）求工业制乙酸反应：CH₃OH（g）⇌CH₃COOH（l）△H___kJ•mol^-1
（2）在温度为T₃时，从反应开始至5min时，用单位时间内物质的量变化表示的乙酸的平均反应速率为___mol•min^-1．
（3）在温度为T₂时，该反应的平衡常数K=___，在T₃温度下，C点时，v_（正）___v_（逆）
（4）曲线I在T₁-T₂阶段，甲醇转化率随温度变化升高的原因是___；
（5）在温度为T₂时，往上述达到平衡的恒压容器中，再在瞬间通入0.12molCH₃OH和0.06molCO混合气体，平衡的移动方向为___（填“向左”或“向右”或“不移动”），理由是___．
（6）在温度为T₁时，乙酸的物质的量随时间变化的趋势曲线如图2所示，当时间到达t₁时，将该反应体系温度迅速上升到T₃，并维持该温度．请在图中画出t₁时刻后乙酸物质的量的变化总趋势曲线．

Answer 1

（1）①2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1529kJ•mol^-1
③CH₃COOH（l）+2O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-874kJ•mol^-1
由（②+①）÷2-③得，CH₃OH（g）+CO（g）⇌CH₃COOH（l）△H=((-566kJ•mol-1)+(-1529kJ•mol-1))/(2)-（-874kJ•mol^-1）=-173.5kJ•mol^-1，
故答案为：-173.5；
（2）由曲线Ⅰ可知：T₂温度下，5min时测得的甲醇的转化率为60%，故转化的甲醇的物质的量为0.20mol×60%=0.12mol，则生成乙酸的物质的量为0.12mol，故在温度为T₃时，从反应开始至5min时，用单位时间内物质的量变化表示的乙酸的平均反应速率为(0.12mol)/(5min)=0.024mol•min^-1，
故答案为：0.024；
（3）由解答（2）可知：在温度为T₂时，转化的甲醇的物质的量为0.12mol，则转化的CO的物质的量为0.12mol，故平衡时甲醇的物质的量为0.20mol-0.12mol=0.08mol，CO的物质的量为0.22mol-0.12mol=0.1mol，故平衡常数K=(1)/(c(CH3OH)•c(CO))=(1)/((0.08)/(2)×(0.1)/(2))=500；
在T₃温度下，C点时反应已达平衡状态，故正逆反应速率相等，故v_（正）=v_（逆），
故答案为：500；=；
（4）由曲线Ⅰ可知：T₁温度下，5min时，反应未达平衡状态，故升高温度，化学反应速率加快，故甲醇转化率随温度的升高而增大，
故答案为：反应未达平衡状态，故升高温度，化学反应速率加快，故甲醇转化率随温度的升高而增大；
（5）原平衡体系，气体总的物质的量为0.08mol+0.1mol=0.18mol，体积为2L，
在温度为T₂时，往上述达到平衡的恒压容器中，再在瞬间通入0.12molCH₃OH和0.06molCO混合气体，充入气体总的物质的量为0.12mol+0.06mol=0.18mol，原平衡相等，故体积变为原来的2倍，此时，甲醇的物质的量为0.08mol+0.12mol=0.2mol，CO的物质的量为0.1mol+0.06mol=0.16mol，则Qc=(1)/((0.2)/(4)×(0.16)/(4))=500=K，故平衡不移动；
故答案为：不移动；加入气体的总物质的量与原平衡气体的总物质的量相等，体积变为4L，Qc=Qc=(1)/((0.2)/(4)×(0.16)/(4))=500=K；
（6）当时间到达t₁时，将该反应体系温度迅速上升到T₃，并维持该温度，温度升高，平衡逆向移动，乙酸的物质的量减小，一段时间后达到平衡状态，乙酸的物质的量保持不变，故t₁时刻后的变化总趋势曲线为，故答案为：．