甲醇被稱為21世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應(yīng)I和Ⅱ，用CH4和H2O為原料來制備甲醇．
（1）將1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反應(yīng)室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）Ⅰ
CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖1．①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,則用H2表示的平均速率為0.0030mol?L-1?min-10.0030mol?L-1?min-1．
②圖中的P1＜＜P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃時平衡常數(shù)的值為2.25×10-42.25×10-4．
③在其它條件不變的情況下降低溫度，逆反應(yīng)速率將減小減小（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）在壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）Ⅱ．
④該反應(yīng)的△H＜＜0，△S＜＜0（填“＜”、“＞”或“=”）．
⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是BDBD．
A．升高溫度 B．將CH3OH（g）從體系中分離
C．充入He,使體系總壓強增大 D．再充入1mol CO和3mol H2
⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中．
| 實驗編號 | T（℃） | n（CO）/n（H2） | P（MPa） |
| i | 150 | 1 3 |
0.1 |
| ii | 150 150 |
1 3 1 3 |
5 |
| iii | 350 | 1 3 1 3 |
5 |
B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點，在給出的坐標圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖（如圖2），并標明各曲線的壓強．
【考點】化學平衡的計算．
【答案】0.0030mol?L-1?min-1；＜；2.25×10-4；減??；＜；＜；BD；150；；
1
3
1
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：18引用：4難度：0.3
相似題
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1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：60引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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