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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①和反应②，用CH4和H2O为原料来制备甲醇（CH3OH）．①CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）△H1
②CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H2
将0.20mol CH4和0.30mol H2O（g）通入容积为10L的密闭容器中，在一定条件下发生①反应，达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如图．
（1）温度不变，缩小体积，增大压强，①的反应速率
（2）反应①的△H1
（3）如果反应①达到平衡时所用的时间为2min，求CH4的反应速率及化学平衡常数的值．（写出计算过程）．
（4）在100℃压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下进行②反应，生成甲醇．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．请在下表空格中填入剩余的实验条件数据．
| 实验编号 | T（℃） | n （CO）/n（H2） | P（MPa） | ||
| I | 150 |
|
0.1 | ||
| II | 5 | ||||
| III | 350 | 5 |
（12分）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。
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在其它条件不变的情况下降低温度，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
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表中。
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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。
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（13分）
甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应①和②，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
①
CH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g) △H1
②
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
将0.20mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中，在一定条件下发生反应①，达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。
（1）温度不变，缩小体积，增大压强，①的反应速率 （填“增大”、“减小”或“不变”），平衡向 方向移动。
（2）反应①的△H1 0（填“<”、“=”或“>”），其平衡常数表达式为K= ，100℃时的平衡常数值是 。
（3）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进行反应②生成甲醇。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。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
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实验编号 |
T(℃) |
n (CO)/n(H2) |
P(MPa) |
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I |
150 |
1/3 |
0.1 |
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II |
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5 |
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III |
350 |
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5 |
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Ⅰ）⑴已知：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)；△H＝＋180.5kJ·mol－1
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g)；△H＝－905kJ·mol－1
2H2(g)十O2(g)＝2H2O(g)：△H＝－483.6kJ·mol－1
则N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的△H＝ ▲ 。
⑵在一定条件下，将2molN2与5molH2混合于一个10L的密闭容器中，反应情况如图1所示：
①求5min内的平均反应速率v(NH3) ▲ ；
②达到平衡时NH3的体积分数为 ▲ 。
⑶近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H＋)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多品薄膜做电极，实现了高转化率的电解法合成氨(装置如图2)。钯电极A上发生的电极反应式是 ▲ 。
Ⅱ）甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应①和②，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1
②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
将0.20molCH4和0.30molH2O(g)通入容积为10L的密闭容器中，在一定条件下发生反应①，达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。
(1)温度不变，缩小体积，增大压强，①的反应速率 ▲ (填“增大”、“减小”或“不变”)，平衡向 ▲ 方向移动。
(2)反应①的△H1 ▲ 0(填“＜”、“＝”或“＞”)。
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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。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,
②则用H2表示的平均反应速率为_ 。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。
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l 实验编号 |
l T（℃） |
l n （CO）/n（H2） |
l P（MP） |
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l ⅰ |
l 150 |
l 1/3 |
l 0．1 |
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l ⅱ |
l __ |
l __ |
l 5 |
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l ⅲ |
l 350 |
l __ |
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。
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