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（14分）

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，來制備甲醇。

（1）將1．0 mol CH₄和2．0 mol H₂O（g）通入反應室（容積為100L），在一定條件下發生反應：CH₄（g）+H₂O（g） CO（g）+3H₂（g）……Ⅰ，CH₄的轉化率與溫度、壓強的關系如右圖所示：

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

②圖中的P₁P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數為。

（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反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g） ……Ⅱ。

③該反應的△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）在最新開發并投入生產的流動電解質直接甲醇燃料電池中，流動電解質硫酸的使用，可提高燃料電池效率約30%，該電池的負極反應為。

（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:

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業上通過下列反應①和反應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，在一定條件下發生①反應，達到平衡時，CH₄的轉化率與溫度、壓強的關系如圖．
（1）溫度不變，縮小體積，增大壓強，①的反應速率

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”），平衡向

逆反應

方向移動．
（2）反應①的△H₁

＞

0（填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）如果反應①達到平衡時所用的時間為2min，求CH₄的反應速率及化學平衡常數的值．（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，生成甲醇．為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中．請在下表空格中填入剩余的實驗條件數據．

實驗編號

T（℃）

n （CO）/n（H₂）

P（MPa）

150

0.1

III

350

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業上通過下列反應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）通入反應室（容積為100L），在一定條件下發生反應：

CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）……Ⅰ，CH₄的轉化率與溫度、壓強的關系如右圖。

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,

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

100℃時平衡常數為_ _。

③在其它條件不變時降低溫度，逆反應速率將_ _（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反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g） ……Ⅱ。

④該反應的△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，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計的表中。

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據。

B．根據反應Ⅱ的特點，在給出的坐標圖中，畫出其在0．1MPa和5MPa條件下CO的轉化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖，并標明各條曲線的壓強。

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年河北省正定中學高二上學期期末考試化學試卷 題型：填空題

（14分）甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業上通過下列反應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)通入反應室（容積為100L），并在一定條件下發生如下反應：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)……Ⅰ
測得CH₄的轉化率與溫度、壓強的關系如圖。

①當壓強為P₁，溫度為100℃時達到平衡所需的時間為5min。則用H₂表示0～5min內的平均反應速率為______。
②圖中的P₁_________P₂（填“<”、“>”或“＝”）。
③100℃時該反應的平衡常數為______________。
④在其它條件不變時降低溫度，反應Ⅰ的逆反應速率將________(填“增大” “減小”或“不變”)，反應_________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反應生成甲醇，其反應如下：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)……Ⅱ
①則該反應的△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，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計的表中。請在下表空格中填入剩余的實驗條件數據。

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 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）化學部分 題型：填空題

（14分）
甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，來制備甲醇。
（1）將1．0 mol CH₄和2．0 mol H₂O（g）通入反應室（容積為100L），在一定條件下發生反應：CH₄（g）+H₂O（g） CO（g）+3H₂（g）……Ⅰ，CH₄的轉化率與溫度、壓強的關系如右圖所示：
①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H₂表示的平均反應速率為       。
②圖中的P₁P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數為             。

（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反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g） ……Ⅱ。
③該反應的△H               0，△S                 0（填“<”、“>”或“=”）。
④若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產率的是