甲醇有广泛的用途和广阔的应用前景。工业上利用CO₂生产甲醇，再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题：
（1）工业上在Cu-ZnO催化下利用CO₂发生如下反应I生产甲醇，同时伴有反应发生。
Ⅰ.CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁
Ⅱ.CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂
①已知：298K时，相关物质的相对能量如图1，反应Ⅰ的ΔH₁为

-49.5kJ/mol

-49.5kJ/mol

。

②不同条件下，按照n（CO₂）：n（H₂）=1：3投料，CO₂的平衡转化率如图2所示。
压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是

p₃＞p₂＞p₁

p₃＞p₂＞p₁

。压强为p₁时，温度高于300℃之后，随着温度升高CO₂平衡转化率增大的原因

反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，温度高于300℃之后，反应转化率主要由反应Ⅱ决定

反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，温度高于300℃之后，反应转化率主要由反应Ⅱ决定

。
③在温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入0.5mol CO₂（g）和1.0mol H₂（g），起始压强为p kPa,10min达平衡时生成0.3mol H₂O（g），测得压强为

2

3

p kPa。
若反应速率用单位时间内分压变化表示，则10min内CH₃OH的反应速率v（CH₃OH）为

p

60

p

60

kPa•min^-1。则反应Ⅰ的平衡常数K_p=

3375

32

p

2

3375

32

p

2

（kPa）^-2（写出K_p的计算式）。
（2）甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应：
Ⅰ.3CH₃OH（g）⇌C₃H₆（g）+3H₂O（g）
Ⅱ.2CH₃OH（g）⇌C₂H₄（g）+2H₂O（g）
反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图3中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式为RInk═-

E

a

T

+C（E_a为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。则该反应的活化能E_a=

31

31

kJ•mol^-1。当改变外界条件时，实验数据如
图3中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是

使用更高效的催化剂，增大催化剂比表面积

使用更高效的催化剂，增大催化剂比表面积

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