(14分)

甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ,來制備甲醇。

(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol 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的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示:

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為        。

②圖中的P1                 P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時平衡常數(shù)為              。

(2)在壓強為0.1 MPa條件下,  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。

③該反應(yīng)的△H                0,△S                  0(填“<”、“>”或“=”)。

④若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是                    

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

(3)在最新開發(fā)并投入生產(chǎn)的流動電解質(zhì)直接甲醇燃料電池中,流動電解質(zhì)硫酸的使用,可提高燃料電池效率約30%,該電池的負極反應(yīng)為                               。

 

【答案】

 

(1)①0.0030mol·L-1·min-1 (2分)     ②  <(2分);  2.25×10-4 (2分)

(2)③< (2分) < (2分)        ④   BD  (2分)

(3)CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+ (2分)

【解析】

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應(yīng)①和反應(yīng)②,用CH4和H2O為原料來制備甲醇(CH3OH).
①CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)△H1
②CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)△H2
將0.20mol CH4和0.30mol H2O(g)通入容積為10L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生①反應(yīng),達到平衡時,CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖.
(1)溫度不變,縮小體積,增大壓強,①的反應(yīng)速率
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向
逆反應(yīng)
逆反應(yīng)
方向移動.
(2)反應(yīng)①的△H1
0(填“<”、“=”或“>”).
(3)如果反應(yīng)①達到平衡時所用的時間為2min,求CH4的反應(yīng)速率及化學(xué)平衡常數(shù)的值.(寫出計算過程).
(4)在100℃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進行②反應(yīng),生成甲醇.為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件,某同學(xué)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.請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù).
實驗編號 T(℃) n (CO)/n(H2 P(MPa)
I 150
1
3
0.1
II 5
III 350 5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

甲醇被稱為2l世紀(jì)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1.0 mol CH4和2.0 mol 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的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖。

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,

②則用H2表示的平均反應(yīng)速率為_         。圖中的P1_     _P2(填“<”、“>”或“=”),

100℃時平衡常數(shù)為_                   _。

③在其它條件不變時降低溫度,逆反應(yīng)速率將_        _(填“增大” “減小”或“不變”)。

(2)在壓強為0.1 MPa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_                   _

           A.升高溫度                                               

B.將CH3OH(g)從體系中分離出來

           C.充入He,使體系總壓強增大                                

D.再充入1mol CO和3molH2

⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件,某同學(xué)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)計的表中。

l  實驗編號

l  T(℃)

l  n (CO)/n(H2

l  P(MP)

l  ⅰ

l  150

l  1/3

l  0.1

l  ⅱ

l  __

l  __

l 5

l  ⅲ

l  350

l  __

l  5

 

 

 

 

 

 

           A.請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

           B.根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點,在給出的坐標(biāo)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,并標(biāo)明各條曲線的壓強。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年河北省正定中學(xué)高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(14分)甲醇被稱為2l世紀(jì)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 mol CH4和2 mol H2O(g)通入反應(yīng)室(容積為100L),并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ
測得CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖。

①當(dāng)壓強為P1,溫度為100℃時達到平衡所需的時間為5min。則用H2表示0~5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為______。
②圖中的P1_________P2(填“<”、“>”或“=”)。
③100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______________
④在其它條件不變時降低溫度,反應(yīng)Ⅰ的逆反應(yīng)速率將________(填“增大” “減小”或“不變”),反應(yīng)_________移動(填“向正方向”、“向逆方向”或“不”)。
(2)在壓強為0.1 MPa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,其反應(yīng)如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ
①則該反應(yīng)的△H________0,△S_________0(填“<”、“>”或“=”)。
②若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是___________。
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
③為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件,某同學(xué)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)計的表中。請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

實驗編號
T(℃)
n (CO)/n(H2)
P(MPa)

150
1/3
0.1

 
 
5

350
 
5

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年吉林省東北師大附中高三第五次模擬考試(理科綜合)化學(xué)部分 題型:填空題

(14分)
甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ,來制備甲醇。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol 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的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示:
①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為       
②圖中的P1                P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時平衡常數(shù)為             

(2)在壓強為0.1 MPa條件下,  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。
③該反應(yīng)的△H               0,△S                 0(填“<”、“>”或“=”)。
④若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是                    

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
(3)在最新開發(fā)并投入生產(chǎn)的流動電解質(zhì)直接甲醇燃料電池中,流動電解質(zhì)硫酸的使用,可提高燃料電池效率約30%,該電池的負極反應(yīng)為                              

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