27．
(15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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l
实验编号 |
l
T(℃) |
l
n (CO)/n(H2) |
l
P(MPa) |
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l
ⅰ |
l
150 |
l
1/3 |
l
0.1 |
|
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。
(14分)右图所示各物质是由短周期元素组成的单质及其化合物，图中部分反应条件及生成物未列出。其中A、D、K为单质，其元素在周期表中分处不同周期，且原子最外层电子数：A原子是D原子的两倍，K原子是A原子的两倍；E是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，工业上常用C的无水晶体制备A。有关物质之间的转化关系如右图。请按要求回答：
(22分) 如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，
为挡板与x轴的交点。在整个空间中，
(18分)如图所示，两块平行金属板MN、PQ竖直放置，两板间的电势差U =1.6×103V，现将一质量m
=3.0×10－2kg、电荷量q =
+4.0×10－5C的带电小球从两板左上方的A点以初速度v0 = 4.0m/s水平抛出,已知A点距两板上端的高度h =0.45m，之后小球恰好从MN板上端内侧M点进入两板间匀强电场，然后沿直线运动到PQ板上的C点，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
(14分)一小孩坐在长L=1.0m的长方形滑板上从光滑的直冰道上滑下，直冰道与水平面间22．(18分)
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Ⅱ．(9分)利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间的变化图像，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆来验证机械能守恒，实验步骤如下：
①如图丙所示，固定力传感器M；
②取一根不可伸长的细线，一端连
接一小铁球，另一端穿过固定的光
滑小圆环O，并固定在传感器M的
挂钩上(小圆环刚好够一根细线通
过) 。③让小铁球自由悬挂并处于
静止状态，从计算机中得到拉力随
时间的关系图像如图丁所示；④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间的关系图像如图戊所示。
请回答以下问题：
(1)由图中数据可求得小圆环O到小铁球球心的距离为 ▲ m(计算时取g≈π2m/s2)
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等，则
A．一定得测出小铁球的质量m
B．一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
C．一定得知道当地重力加速度g的大小
D．只要知道图丁和图戊中的F0、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小题中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等，只需验证等式 ▲ 是否成立(用题中所给物理量的符号来表示)
水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲
C．t=1.5s时刻，质点P的速度方向沿y轴正方向，并且达到最大值