（14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，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)系如右圖所示：

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)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(shí)平衡常數(shù)為              。

（2）在壓強(qiáng)為0．1 MPa條件下,  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。

③該反應(yīng)的△H                0，△S                  0（填“<”、“>”或“=”）。

④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

（3）在最新開發(fā)并投入生產(chǎn)的流動(dòng)電解質(zhì)直接甲醇燃料電池中，流動(dòng)電解質(zhì)硫酸的使用，可提高燃料電池效率約30%，該電池的負(fù)極反應(yīng)為                               。

 

【答案】

 

（1）①0．0030mol·L-1·min-1 （2分）     ②  <（2分）；  2．25×10-4 （2分）

（2）③＜ （2分） ＜ （2分）        ④   BD  （2分）

（3）CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+ （2分）

【解析】

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

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)①和反應(yīng)②，用CH4和H2O為原料來制備甲醇（CH3OH）．
①CH4（g）+H2O（g）  CO（g）+3H2（g）△H1
②CO（g）+2H2（g）  CH3OH（g）△H2
將0.20mol CH4和0.30mol H2O（g）通入容積為10L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生①反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖．
（1）溫度不變，縮小體積，增大壓強(qiáng)，①的反應(yīng)速率
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”），平衡向
逆反應(yīng)
逆反應(yīng)
方向移動(dòng)．
（2）反應(yīng)①的△H1
＞
＞
0（填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）如果反應(yīng)①達(dá)到平衡時(shí)所用的時(shí)間為2min，求CH4的反應(yīng)速率及化學(xué)平衡常數(shù)的值．（寫出計(jì)算過程）．
（4）在100℃壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下進(jìn)行②反應(yīng)，生成甲醇．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(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．請(qǐng)?jiān)谙卤砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)．
實(shí)驗(yàn)編號(hào) T（℃） n （CO）/n（H2） P（MPa）
I 150
1
3
 0.1
II 5
III 350 5

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

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(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,

②則用H2表示的平均反應(yīng)速率為_         。圖中的P1_     _P2（填“<”、“>”或“=”），

100℃時(shí)平衡常數(shù)為_                   _。

③在其它條件不變時(shí)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）從體系中分離出來

           C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大                                

D．再充入1mol CO和3molH2

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(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的表中。

l  實(shí)驗(yàn)編號(hào)

l  T（℃）

l  n （CO）/n（H2）

l  P（MP）

l  ⅰ

l  150

l  1/3

l  0．1

l  ⅱ

l  __

l  __

l 5

l  ⅲ

l  350

l  __

l  5

 

 

 

 

 

 

           A．請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

           B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，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(shì)曲線示意圖，并標(biāo)明各條曲線的壓強(qiáng)。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年河北省正定中學(xué)高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型：填空題

（14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 mol CH4和2 mol H2O(g)通入反應(yīng)室（容積為100L），并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ
測(cè)得CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。

①當(dāng)壓強(qiáng)為P1，溫度為100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min。則用H2表示0～5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為______。
②圖中的P1_________P2（填“<”、“>”或“＝”）。
③100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______________。
④在其它條件不變時(shí)降低溫度，反應(yīng)Ⅰ的逆反應(yīng)速率將________(填“增大” “減小”或“不變”)，反應(yīng)_________移動(dòng)（填“向正方向”、“向逆方向”或“不”）。
（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，其反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ
①則該反應(yīng)的△H________0，△S_________0(填“<”、“>”或“＝”)。
②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
③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(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的表中。請(qǐng)?jiān)谙卤砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T(℃)
n (CO)/n(H2)
P(MPa)
ⅰ
150
1/3
0.1
ⅱ
 
 
5
ⅲ
350
 
5

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科目：高中化學(xué) 來源：2010年吉林省東北師大附中高三第五次模擬考試（理科綜合）化學(xué)部分 題型：填空題

（14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，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)系如右圖所示：
①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)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(shí)平衡常數(shù)為             。

（2）在壓強(qiáng)為0．1 MPa條件下,  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。
③該反應(yīng)的△H               0，△S                 0（填“<”、“>”或“=”）。
④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
（3）在最新開發(fā)并投入生產(chǎn)的流動(dòng)電解質(zhì)直接甲醇燃料電池中，流動(dòng)電解質(zhì)硫酸的使用，可提高燃料電池效率約30%，該電池的負(fù)極反應(yīng)為                              。

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