Question

甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应制备甲醇。

Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)    ΔH＝＋206.0 kJ·mol－1

Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)   ΔH＝－129.0 kJ·mol－1

(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为_______________。

(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室中，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平衡反应速率为____________________。

②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为__________________。

(3)在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________(填字母序号)。

A．c(H2)减小

B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．CH3OH的物质的量增加

D．重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小

E．平衡常数K增大

Answer 1

(1)CH4(g)＋H2O(g)===CH3OH(g)＋H2(g)　ΔH＝＋77.0 kJ·mol－1       2分

(2)0.003 mol·L－1·min－1　2分         2.25×10－4             2分

(3)CD         2分