题目内容
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：
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2 (g)……I CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
（1）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室，在一定条件下发生反应I，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
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℃时平衡常数的值为__________ 。
（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，自发反应Ⅱ，生成甲醇。
③该反应的△H ____ 0；若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________。
④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
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，画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明压强。
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2 (g)……I CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。（1）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室，在一定条件下发生反应I，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
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℃时平衡常数的值为__________ 。
（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，自发反应Ⅱ，生成甲醇。
③该反应的△H ____ 0；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 |
| 实验编号 | T(℃) | N(CO)/n(H2) | P（Mpa） |
| i | 150 | 1/3 | 0.1 |
| ii | | | 5 |
| iii | 350 | | 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，画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明压强。
（1）①0.003mol/（L·min）（2分） ②<（2分）2.25×10-4（3分）
（2）③<（2分） BD（2分） ④a．（见下表，3分） b．（见下图，2分）
（2）③<（2分） BD（2分） ④a．（见下表，3分） b．（见下图，2分）
| 实验编号 | T（℃） | n（CO）/n（H2） | P（Mpa） |
| i | 150 | 1/3 | 0.1 |
| ii | 150 | 1/3 | 5 |
| iii | 350 | 1/3 | 5 |
试题分析：⑴①0.003mol/（L·min） ②<2.25×10-4 ⑵③反应Ⅱ为熵减的反应，要自发反应必须为放热反应，故△H < 0,若容器容积不变，可增加甲醇产率的措施有BD。④a通过“控制变量法”探究外界条件对化学平衡的影响，探究的前提只能是改变一个条件，而其它条件不变，由此可得：Ⅱ中温度为150℃，n （CO）/n（H2）=1/3，Ⅲ中n （CO）/n（H2）为1/3；
练习册系列答案
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2NO 
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