Question

（12分）甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ，用CH₄和H₂O為原料來制備甲醇。

（1）將1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入反應(yīng)室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)……Ⅰ，CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖。

①已知100℃時達(dá)到平衡所需的時間為5min,則用H₂表示的平均反應(yīng)速率為      。

②圖中的P₁     P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數(shù)為     。

③在其它條件不變的情況下降低溫度，逆反應(yīng)速率將        (填“增大”、“減小”或“不變”)。

（2）在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下, 將a mol CO與 3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g) ……Ⅱ。

④該反應(yīng)的△H     0，△S      0(填“<”、“>”或“=”)。

⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是      。

A．升高溫度                    B．將CH₃OH(g)從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大   D．再充入1mol CO和3mol H₂

⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。

實驗編號	T(℃)	n (CO)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

A．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點，在給出的坐標(biāo)圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖，并標(biāo)明各條曲線的壓強(qiáng)。

 

Answer 1

【答案】

（1）①0.0030mol·L^-1·min^-1（1分，無單位0分）  ②<（1分）  2.25×10^-4（1分）  ③減小（1分）

（2）④＜  ＜（各1分共2分）  ⑤BD（1分）

⑥A（每空1分共3分）                  B．（曲線1、壓強(qiáng) 1共2分）

實驗編號	T(℃)	n (CO)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

【解析】