Question

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，用CH₄和H₂O為原料來制備甲醇。

（1）將1．0 mol CH₄和2．0 mol H₂O（g）通入反應室（容積為100L），在一定條件下發生反應：

CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）……Ⅰ，CH₄的轉化率與溫度、壓強的關系如右圖。

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,

②則用H₂表示的平均反應速率為_         。圖中的P₁_     _P₂（填“<”、“>”或“=”），

100℃時平衡常數為_                   _。

③在其它條件不變時降低溫度，逆反應速率將_        _（填“增大” “減小”或“不變”）。

（2）在壓強為0．1 MPa條件下, 將a mol CO與 3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下能自發反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）  CH₃OH（g） ……Ⅱ。

④該反應的△H_         _0，△S_       _0（填“<”、“>”或“=”）。

⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產率的是_                   _。

           A．升高溫度                                               

B．將CH₃OH（g）從體系中分離出來

           C．充入He，使體系總壓強增大                                

D．再充入1mol CO和3molH₂

⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計的表中。

l  實驗編號	l  T（℃）	l  n （CO）/n（H2）	l  P（MP）
l  ⅰ	l  150	l  1/3	l  0．1
l  ⅱ	l  __	l  __	l 5
l  ⅲ	l  350	l  __	l  5

 

 

 

 

 

 

           A．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數據。

           B．根據反應Ⅱ的特點，在給出的坐標圖中，畫出其在0．1MPa和5MPa條件下CO的轉化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖，并標明各條曲線的壓強。

 

Answer 1

（1）①0．0030mol·L^-1·min^-1 ②< 2．25×10^-4

       ③減小（1分）

（2）④＜  ＜  ⑤BD

       ⑥A                                          

       B．

l  實驗編號	l  T（℃）	l  n （CO）/n（H2）	l  P（MPa）
l  ⅰ	l	l	l
l  ⅱ	l  150	l  1/3	l
l  ⅲ	l	l  1/3	l

解析:略