题目内容
【题目】以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:
反应I:CH4(g) + CO2(g) 
2CO(g) + 2H2(g) △H1= +247 kJ/mol
反应II:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol
已知: T1℃时，反应II 的平衡常数数值为100；T2℃时，反应II 在密闭容器中达到平衡，测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是
A. 反应I中，使用催化剂可以减小△H1，提高反应速率
B. 反应II 中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率
C. 由上述数据可判断反应II 的温度: T1> T2
D. CO(g)+CH3OH(g)CH4(g) +CO2(g) △H= +157 kJ/mol
【答案】C
【解析】A、反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快，但△H1不变，故A错误；B、正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B错误；C、T2℃时的化学平衡常数K=
=2<100，反应II的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1℃>T2℃，故C正确；D、反应I＋反应II得到CH4(g)＋CO2(g)
CO(g)＋CH3OH(g) △H=(274－90)kJ·mol－1=＋184kJ·mol－1， CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H=－184kJ·mol－1，故D错误。
【题目】Ⅰ．CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。
（1）用甲烷与水蒸气制备合成气，每生成1mol合成气，需要供给51.5 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。
（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，发生反应： CH4(g) + H2O(g) 
CO(g) + 3H2(g)。测得CH4和H2的物质的量浓度随时间变化如下表所示：
时间/min 物质的浓度(mol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
CH4 | 0.2 | 0.13 | 0.1 | 0.1 | 0.09 |
H2 | 0 | 0.21 | 0.3 | 0.3 | 0.33 |
①该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_______________。
②3min时改变的反应条件是__________________（只填一种条件的改变即可）。
（3）已知一定压强下，温度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 ______X2(填“=”、“>”或“<”)。
Ⅱ．（4）已知常温下HCOOH的电离常数为
，则HCOO—的水解反应HCOO- + H2O HCOOH + OH-的平衡常数K h =__________________。
（5）常温下，将a mol／L的HCOOH溶液与a/2mol／L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________________________。
（6）常温下，在a mol／L的HCOOH溶液中加入等体积的bmol／L的NaOH溶液至溶液呈中性，此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为______________________。
