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    （共10分）甲醇合成反应及其能量变化如图所示：

    （1）写出合成甲醇的热化学方程式________________________________。
    实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示：

    时间浓度(mol/L)温度
    		10 min
    		20 min
    		30 min
    		40 min
    		50 min
    		60 min
    300 ℃
    		0.40
    		0.60
    		0.75
    		0.84
    		0.90
    		0.90
    500 ℃
    		0.60
    		0.75
    		0.78
    		0.80
    		0.80
    		0.80
    （2）在300 ℃反应开始10 min内，H2的平均反应速率为v(H2)＝________。
    （3）在500 ℃达到平衡时，平衡常数K＝________。
    （4）在另一体积不变的密闭容器中，充入1.2 mol CO和2.0 mol H2，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。
    （5）铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点，已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇。该反应中a的大小对反应热ΔH有无影响，___________________________。

    （每空2分，共10分）
    （1）CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－(b－a) kJ·mol－1
    （2）0.08 mol/(L·min)
    （3）25
    （4）80% 
    （5）无影响　

    解析

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    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年山西省等四校高三第一次联考化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （共10分）甲醇合成反应及其能量变化如图所示：

    （1）写出合成甲醇的热化学方程式________________________________。

    实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示：

    时间浓度(mol/L)温度

    10 min

    20 min

    30 min

    40 min

    50 min

    60 min

    300 ℃

    0.40

    0.60

    0.75

    0.84

    0.90

    0.90

    500 ℃

    0.60

    0.75

    0.78

    0.80

    0.80

    0.80

    （2）在300 ℃反应开始10 min内，H2的平均反应速率为v(H2)＝________。

    （3）在500 ℃达到平衡时，平衡常数K＝________。

    （4）在另一体积不变的密闭容器中，充入1.2 mol CO和2.0 mol H2，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。

    （5）铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点，已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇。该反应中a的大小对反应热ΔH有无影响，___________________________。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年三校上海市）高三联考化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （本题共8分）

    水煤气法制甲醇工艺流程框图如下

     (注:除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成)

    （1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为                      ；

    ②下列能提高碳的平衡转化率的措施是                      。

    A．加入C（s）     B．加入H2O（g）     C．升高温度     D．增大压强

    （2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：

    CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）

    ① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；

    已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是      （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                                          。

    （3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

    物质

    H2

    CO

    CH3OH

    浓度/（mol·L－1）

    0.2

    0.1

    0.4

    ① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正         v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

    ② 若加入同样多的CO、H2，在T5℃反应，10 min后达到平衡，此时c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝             mol·(L·min)－1。

    （4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                                   。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年上海市崇明县高三高考模拟考试（二模）化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （共10分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：

    （1）、制水煤气的主要化学反应方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

    （2）、煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

    （3）、利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

    　　① 2H2(g)CO(g)CH3OH(g)90.8 kJ

    　　② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)23.5 kJ

    　　③ CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)41.3 kJ

    　　总反应：3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)Q，其中Q　　　　　kJ；

    　　一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是

    　　　　　（填字母代号）。

           a．低温高压                b．加入催化剂            c．减少CO2的浓度     d．增加CO的浓度

    （4）、已知某温度下反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡，测得各组分的浓度如下：

    物质

    CH3OH

    CH3OCH3

    H2O

    浓度／(mol·L)

    0.44

    0.6

    0.6

    　　比较此时正、逆反应速率数值（单位相同）的大小：(甲醇) 　　　(水)（填“＞”、“＜”或“＝”)。

    　　反应开始时(CH3OH) 　　　　　；

    　　该时间内的平均反应速率(CH3OH)　　　　　；

    　　该温度下反应的平衡常数值为　　　　　。（精确到0.01）

     

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