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题目
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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 5
l ⅲ
l 350
_       _
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。
答案
(1)①0.0030mol·L-1·min-1     ②<      2.25×10-4                      ③减小
(2)④<     <            ⑤BD (2分)  ⑥A                              
B.

解析

核心考点
试题【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】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
在密闭容器中,1mol HI分解[2HI(g)H2(g)+I2(g)]时,I2的体积分数为X%;相同条件下,2 mol HI分解达平衡时,I2的体积分数为Y%,则X与Y的关系为
A.X<YB.X=YC.X>YD.X=Y/2

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已知可逆反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)△H=—Q1 KJ/mol,向密闭容器中通入2mol SO2和1mol O2,达到平衡时放出热量Q2KJ,则关系式正确的是
A.Q1=Q2B.Q1<Q2C.Q1>Q2D.无法比较

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将1 mol A(g)和2 mol B(g)置于2L某密闭容器中,在一定温度下发生反应: A(g)+B(g)C(g)+D(g),并达到平衡。C的体积分数随时间变化如下图I中曲线b所示,反应过程中的能量变化如图II所示,下列说法不正确的是

A.反应在第4秒钟达到化学平衡状态,0~4秒内,以A表示的化学反应速率是0.225mol·L-1·s-1
B.该温度下,反应的平衡常数数值约为7.36
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(10分)、能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是       (填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中数据判断H1            0(填“>”“=”或“<”);
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L1,则CO的转化率为       .
(2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应Ⅰ进行甲醇合成,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·L1
0.2
0.1
0.4

①比较此时正、逆反应速率的大小:v        v(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CO、H2后,在T5℃反应10min达到平衡,c(H2)=0.4 mol·L1,则该时间内反应速率v(CH3OH) =              mol·(L·min)1
(3)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是                      
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在恒温恒容条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入密闭容器中,发生反应。反应中各组分浓度随时间变化关系如图。下列说法中,正确的是
A.a、b、c、d四个点中,只有b点的化学反应处于平衡状态
B.前10 min内用υ(NO2)表示的化学反应速率为0.04 mol/(L·min)
C.25 min时,导致平衡移动的原因是升高温度
D.a点,用υ(NO2)表示的化学反应速率等于用υ(N2O4)表示的化学反应速率

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