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。

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  73279  73287  73293  73297  73303  73305  73309  73315  73317  73323  73329  73333  73335  73339  73345  73347  73353  73357  73359  73363  73365  73369  73371  73373  73374  73375  73377  73378  73379  73381  73383  73387  73389  73393  73395  73399  73405  73407  73413  73417  73419  73423  73429  73435  73437  73443  73447  73449  73455  73459  73465  73473  203614 

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