Question

甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH₄和H₂O为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ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该反应的△H    0(填“<”、“>”或“=”)。
（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)；△H<0……Ⅱ。
④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
⑤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。
 
A．则上表中剩余的实验条件数据:a="________ " b=_______
B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=_________MPa。

Answer 1

（1）①0.0030mol·L^-1·min^-1(2分)   ②＜ (2分)    2.25×10^-4(2分)  ③> (2分)
（2） ④BD(2分)  ⑤A. a="150,b=1/3" ; B.  0.1

解析