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    (8分)甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O(g)为原料，通过反应I和II来制备甲醇。

    请回答下列问题：

    (1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l00L)，在一定条件下发生反应：

    cCH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)   I。

    CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。

    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           。

    ③该反应的H        0。(填“<”、“>”或“=”)

    (2)在压强为0.1MPa条件下，a molCO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) CH30H(g)  H<0  Ⅱ。

    ①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是         (填序号)。

    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．再充人lmolCO和3 mol H2

    ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。

    实验编号

    T(℃)

    n(CO)／n(H2)

    p(MPa)

    l

    150

    1／3

    0.1

    2

    n

    1／3

    5

    3

    350

    m

    5

    a．上表中剩余的实验条件数据：n=          ，m=           。

    b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强=        MPa。

     

    【答案】

     

    （1）①0.0030mol/L              ②< ,        2.25×10-4          ③>

    (2)①B  D                ②150   1/3    

    【解析】

    试题分析：

    （1）①根据速率计算公式V=3mol÷(5*60*100)= 0.0030mol/（L.s)                  

         ②在相同温度下，P1的CH4转化率比P2的高，而对于原平衡来说压强减小向正向移动，所以P1小于

           P2 ,      化学平衡常数K=生成物的浓度幂之积/反应物的浓度幂之积，代入计算得2.25×10-4

         ③由图可知，温度高时，CH4转化率高，正向移动，所以正方向为吸热反应，H小于0。

    （2）①减小生成物浓度，与增大反应物浓度都可以增大其转化率，而升高温度只是增加了反应速率，充入He不会影响反应速率。                  

      ② 对比试验，1与2对比，所以n=150。2和3对于，所以m=1/3 ;根据原平衡，增大压强向正移动，所以Py比Px大。所以Px=0.1MPa 。

    考点：化学反应平衡原理及其图像分析。

    点评：本题结合常规化学平衡中温度、压强图进行分析，信息量较大，题目难度中等。

     

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    科目：高中化学 来源：2013届江西省江西师大附中、临川一中高三12月联考化学试卷（带解析） 题型：填空题

    (8分)甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O(g)为原料，通过反应I和II来制备甲醇。
    请回答下列问题：
    (1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l00L)，在一定条件下发生反应：
    cCH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)   I。
    CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。

    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          。
    ③该反应的H       0。(填“<”、“>”或“=”)
    (2)在压强为0.1MPa条件下，a molCO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) CH30H(g) H<0  Ⅱ。
    ①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是        (填序号)。

    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．再充人lmolCO和3 mol H2
    ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。
    实验编号
    		T(℃)
    		n(CO)／n(H2)
    		p(MPa)
    l
    		150
    		1／3
    		0.1
    2
    		n
    		1／3
    		5
    3
    		350
    		m
    		5
    a．上表中剩余的实验条件数据：n=         ，m=          。
    b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强=       MPa。

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