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 molH2O(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。

已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,

①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。

l  实验编号

l  T(℃)

l  n (CO)/n(H2

l  P(MPa)

l  ⅰ

l  150

l  1/3

l  0.1

l  ⅱ

_       _

_       _

l  5

l  ⅲ

l  350

_       _

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。

 

 0  42568  42576  42582  42586  42592  42594  42598  42604  42606  42612  42618  42622  42624  42628  42634  42636  42642  42646  42648  42652  42654  42658  42660  42662  42663  42664  42666  42667  42668  42670  42672  42676  42678  42682  42684  42688  42694  42696  42702  42706  42708  42712  42718  42724  42726  42732  42736  42738  42744  42748  42754  42762  203614 

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