Question

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，用CH₄和H₂O为原料来制备甲醇。
（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。

已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,
①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在其它条件不变时降低温度，逆反应速率将                               _        _（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）在压强为0．1 MPa条件下, 将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。
④该反应的△H_         _0，△S_       _0（填“<”、“>”或“=”）。
⑤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）从体系中分离出来
C．充入He，使体系总压强增大             
D．再充入1mol CO和3mol H₂
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计的表中。

l 实验编号	l T（℃）	l n （CO）/n（H2）	l P（MPa）
l ⅰ	l 150	l 1/3	l 0．1
l ⅱ	l _       _	l _       _	l 5
l ⅲ	l 350	l _       _	l 5

 

A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0．1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。

Answer 1

（1）①0．0030mol·L^-1·min^-1     ②<      2．25×10^-4                      ③减小
（2）④＜     ＜            ⑤BD (2分)  ⑥A                              
B．

略