Question

（14分）
甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，来制备甲醇。
（1）将1．0 mol CH₄和2．0 mol H₂O（g）通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH₄（g）+H₂O（g） CO（g）+3H₂（g）……Ⅰ，CH₄的转化率与温度、压强的关系如右图所示：
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H₂表示的平均反应速率为       。
②图中的P₁                P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数为             。

（2）在压强为0．1 MPa条件下,  a mol CO与 3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g） ……Ⅱ。
③该反应的△H               0，△S                 0（填“<”、“>”或“=”）。
④若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是                    

A．升高温度	B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大	D．再充入1mol CO和3mol H2

（3）在最新开发并投入生产的流动电解质直接甲醇燃料电池中，流动电解质硫酸的使用，可提高燃料电池效率约30%，该电池的负极反应为                              。

Answer 1

（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）

略