Question

（12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，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。

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在其它条件不变的情况下降低温度，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

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表中。

实验编号	T(℃)	n (CO)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		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

【答案】

（1）①0.0030mol·L^-1·min^-1（1分，无单位0分）  ②<（1分）  2.25×10^-4（1分）  ③减小（1分）

（2）④＜  ＜（各1分共2分）  ⑤BD（1分）

⑥A（每空1分共3分）                  B．（曲线1、压强 1共2分）

实验编号	T(℃)	n (CO)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

【解析】