Question

甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料，工業(yè)上通過(guò)下列反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ，用CH₄和H₂O為原料來(lái)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(lái)

           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(huà)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)。

 

Answer 1

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

       ③減小（1分）

（2）④＜  ＜  ⑤BD

       ⑥A                                          

       B．

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

解析:略