Question

甲醇被稱為21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100 L)，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、壓強的關系如圖所示。

①已知100°C時達到平衡所需的時間為5 min，則用H₂表示的平均反應速率為________。
②圖中的p₁________p₂(填“<”“>”或“＝”)，100°C時平衡常數為________。
③在其他條件不變的情況下降低溫度，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，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ΔH________0，ΔS________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
C．充入He，使體系總壓強增大
D．再充入1 mol CO和3 mol 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(°C)	n(CO)/n(H2)	p(MPa)
ⅰ	150	½	0.1
ⅱ	________	________	5
ⅲ	350	________	5

 

Answer 1

(1)①0.0030 mol·L^－1·min^－1�、�<　2.25×10^－4�、蹨p小　(2)④<　<　⑤B、D
⑥

實驗編號	T(°C)	n(CO)/n(H2)	p(MPa)
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

 

解析