摘要: 工业上可利用合成气(CO和H2的混合气体)生产甲醇.已知: ①CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol ②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol ③CH3OH(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-761.7kJ/mol ④CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) (1)反应④的△H= .△S 0. (2)在一定条件下.反应④在一密闭容器中达到平衡.维持H2浓度和容器的温度不变.增大容器的体积.平衡将 . A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断 (3)工业上用反应④低压合成甲醇.在230℃-270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比.分别在230℃.250℃和270℃进行实验.结果如下图.230℃的实验结果所对应的曲线是 ,工业生产适宜采用的合成气组成比n(H2)∶n(CO)的范围应是 . A. 1∶1-1.5∶1 B. 2.2∶1-3∶1 C. 3.5∶1-4.5∶1 (4)原料气中含有少量CO2对CO合成甲醇的转化率有一定影响.科学家为研究这一影响.在同一容器中分别进行以下5组实验. 组别 原料气各组分的体积分数(%) CO CO2 H2 N2 第1组 19.7 0.0 59.1 21.2 第2组 20.7 0.3 62.1 16.9 第3组 16.9 1.3 50.7 31.1 第4组 19.8 5.5 59.4 15.3 第5组 20.3 10.9 60.9 7.9 表中5组实验中.控制不变的实验条件是压强.催化剂. . 等.

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(17分)CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,可以在一定条件下制备甲醇,二甲醚等多种有机物。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) 已知:CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol,且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式                  
(2)在一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示:

    时间/min
物质 浓度
 
0
 
1
 
2
 
3
 
4
 
CH4
 
0.2mol·L—1
 
0.13 mol·L—1
 
0.1 mol·L—1
 
0.1 mol·L—1
 
0.09 mol·L—1
 
H2
 
0 mol·L—1
 
0.2 mol·L—1
 
0.3 mol·L—1
 
0.3 mol·L—1
 
0.33 mol·L—1
 
①3—4min之间,化学平衡向___   ____反应方向移动(填“正”或“逆”)。
②3min时改变的反应条件是____________________(只填一种条件的改变)
(3)已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:p1_______p2
(4)以天然气(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
①放电时,正极的电极反应式_______________________________________
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为                     ____。

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(17分)CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,可以在一定条件下制备甲醇,二甲醚等多种有机物。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) 已知:CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol,且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式                  
(2)在一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示:
    时间/min
物质 浓度
0
1
2
3
4
CH4
0.2mol·L—1
0.13 mol·L—1
0.1 mol·L—1
0.1 mol·L—1
0.09 mol·L—1
H2
0 mol·L—1
0.2 mol·L—1
0.3 mol·L—1
0.3 mol·L—1
0.33 mol·L—1
①3—4min之间,化学平衡向___   ____反应方向移动(填“正”或“逆”)。
②3min时改变的反应条件是____________________(只填一种条件的改变)
(3)已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:p1_______p2
(4)以天然气(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
①放电时,正极的电极反应式_______________________________________
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为                     ____。
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