（14分）

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，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(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）……Ⅰ，CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示：

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示的平均反應速率為        。

②圖中的P1                 P2（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數(shù)為              。

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

③該反應的△H                0，△S                  0（填“<”、“>”或“=”）。

④若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是                    

A．升高溫度                         B．將CH3OH（g）從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強增大        D．再充入1mol CO和3mol H2

（3）在最新開發(fā)并投入生產(chǎn)的流動電解質(zhì)直接甲醇燃料電池中，流動電解質(zhì)硫酸的使用，可提高燃料電池效率約30%，該電池的負極反應為                               。

 

【答案】

 

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

（2）③＜ （2分） ＜ （2分）        ④   BD  （2分）

（3）CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+ （2分）

【解析】

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應①和反應②，用CH4和H2O為原料來制備甲醇（CH3OH）．
①CH4（g）+H2O（g）  CO（g）+3H2（g）△H1
②CO（g）+2H2（g）  CH3OH（g）△H2
將0.20mol CH4和0.30mol H2O（g）通入容積為10L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生①反應，達到平衡時，CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖．
（1）溫度不變，縮小體積，增大壓強，①的反應速率
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”），平衡向
逆反應
逆反應
方向移動．
（2）反應①的△H1
＞
＞
0（填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）如果反應①達到平衡時所用的時間為2min，求CH4的反應速率及化學平衡常數(shù)的值．（寫出計算過程）．
（4）在100℃壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下進行②反應，生成甲醇．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(jīng)填在下面實驗設計表中．請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．
實驗編號 T（℃） n （CO）/n（H2） P（MPa）
I 150
1
3
 0.1
II 5
III 350 5

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)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(fā)生反應：

CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……Ⅰ，CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)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(shù)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(fā)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(chǎn)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(jīng)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(shù)據(jù)。

           B．根據(jù)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(zhuǎn)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。

 

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年河北省正定中學高二上學期期末考試化學試卷 題型：填空題

（14分）甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)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 mol CH4和2 mol H2O(g)通入反應室（容積為100L），并在一定條件下發(fā)生如下反應：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ
測得CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖。

①當壓強為P1，溫度為100℃時達到平衡所需的時間為5min。則用H2表示0～5min內(nèi)的平均反應速率為______。
②圖中的P1_________P2（填“<”、“>”或“＝”）。
③100℃時該反應的平衡常數(shù)為______________。
④在其它條件不變時降低溫度，反應Ⅰ的逆反應速率將________(填“增大” “減小”或“不變”)，反應_________移動（填“向正方向”、“向逆方向”或“不”）。
（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(fā)反應生成甲醇，其反應如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ
①則該反應的△H________0，△S_________0(填“<”、“>”或“＝”)。
②若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是___________。
A．升高溫度    B．將CH3OH(g)從體系中分離   C．充入He，使體系總壓強增大
③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(jīng)填在下面實驗設計的表中。請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

實驗編號
T(℃)
n (CO)/n(H2)
P(MPa)
ⅰ
150
1/3
0.1
ⅱ
 
 
5
ⅲ
350
 
5

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科目：高中化學 來源：2010年吉林省東北師大附中高三第五次模擬考試（理科綜合）化學部分 題型：填空題

（14分）
甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，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(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）……Ⅰ，CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示：
①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示的平均反應速率為       。
②圖中的P1                P2（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數(shù)為             。

（2）在壓強為0．1 MPa條件下,  a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） ……Ⅱ。
③該反應的△H               0，△S                 0（填“<”、“>”或“=”）。
④若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是                    

A．升高溫度B．將CH3OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大D．再充入1mol CO和3mol H2
（3）在最新開發(fā)并投入生產(chǎn)的流動電解質(zhì)直接甲醇燃料電池中，流動電解質(zhì)硫酸的使用，可提高燃料電池效率約30%，該電池的負極反應為                              。

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