工業(yè)上用CH4和H2O為原料通過(guò)下列反應(yīng)在一定條件下制備新型燃料甲醇，反應(yīng)如下：

①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH1

②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2

請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：

(1)將0.20 mol　CH4和0.30 mol　H2O(g)通入容積為2 L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)①，達(dá)到平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖．當(dāng)溫度不變縮小體積時(shí)此反應(yīng)的逆反應(yīng)速率(填“增大”、“減小”或“不變”)________；ΔH1________0，p1________p2(均填“＜”、“＝”或“＞”)；p1、100℃時(shí)平衡常數(shù)的值K＝________．

(2)為了探究反應(yīng)②合成甲醇適宜的溫度和壓強(qiáng)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中，請(qǐng)?jiān)诳崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)．

若在300℃時(shí)其他條件不變，將該反應(yīng)容器容積壓縮到原來(lái)的1/2，重新平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量的變化是________，K的變化是________(均填“增大”，“減小”或“不變”)．

(3)已知在常溫常壓下：2CH3OH(I)＋3O2(g) 2CO2(g)　ΔH＝－1275.6 kJ/mol

H2O(g)＝H2O(I)　ΔH＝－44.0 kJ/mol，請(qǐng)計(jì)算32 g新型燃料甲醇完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量為_(kāi)_______kJ．

(4)新型燃料甲醇還可以用做燃燒電池，其反應(yīng)原理如下圖所示，電池工作時(shí)電子移動(dòng)方向是(極板用M、N表示)________，負(fù)極電極反應(yīng)式為_(kāi)_______．

若以該燃料電池作為電源，用石墨作電極電解500 mL飽和食鹽水，當(dāng)兩極共收集到1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下、不考慮氣體的溶解及反應(yīng))時(shí)，常溫下所得溶液的pH＝________(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2013?江西模擬）甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH4和H2O為原料，通過(guò)下述反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ來(lái)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的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖．
①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H2表示的平均反應(yīng)速率為
0.003mol/（L?min）
0.003mol/（L?min）
．
②圖中的P1
＜
＜
P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃時(shí)平衡常數(shù)為
2.25×10-4
2.25×10-4
．
③該反應(yīng)的△H
＞
＞
0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，將a mol CO與3amol 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）△H＜0
Ⅱ．
①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
BD
BD
．
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(qiáng)增大       D．再充入1mol CO和3mol H2
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．
實(shí)驗(yàn)編號(hào) T（℃） n（CO）/n（H2） p（MPa）
l 150
1
3
 0.1
2 n
1
3
 5
3 350 m 5
A．則上表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)：a=
150
150
、b=
1
3
1
3
．
B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，右上圖是在壓強(qiáng)分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)指明圖中的壓強(qiáng)Px=
0.1
0.1
MPa．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH4和H2O（g）為原料，通過(guò)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ來(lái)制備甲醇．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）將1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反應(yīng)室（容積為100L）中，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(qiáng)的關(guān)系如圖1所示．
①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H2表示的平均反應(yīng)速率為
0.0030mol?L-1?min-1
0.0030mol?L-1?min-1
．
②圖中的p1
＜
＜
p2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃時(shí)的平衡常數(shù)為
2.25×10-4
2.25×10-4
．
③該反應(yīng)的△H
＞
＞
0，△S
＞
＞
0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在壓強(qiáng)為0.1MPa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）?△H＜0 （Ⅱ）
①若容器的容積不變，下列措施可增大甲醇產(chǎn)率的是
BD
BD
（填序號(hào)）．
A．升高溫度
B．將CH3OH（g）從體系中分離出來(lái)
C．恒容下充入He，使體系的總壓強(qiáng)增大
D．再充入a mol CO和3a mol H2
②為了尋找合成甲醇的適宜溫度和壓強(qiáng)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在了下面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．
實(shí)驗(yàn)編號(hào) T（℃） n（CO）/n（H2） ρ（MPa）
1 150
1
3
 0.1
2 n
1
3
 5
3 350 m 5
a．表中剩余的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：n=
150
150
，m=
1
3
1
3
．
b．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，如圖是在壓強(qiáng)分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線，請(qǐng)指明圖2中的壓強(qiáng)px=
0.1
0.1
MPa．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年湖北省荊州市高三3月第二次質(zhì)量檢查理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH4和H2O 為原料，通過(guò)反應(yīng)I和Ⅱ來(lái)制備甲醇。

⑴將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通人反應(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(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)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(shí)平衡常數(shù)為           。

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

(2)在一定條件下，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)   △H<0  ……Ⅱ

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．充人He，使體系總壓強(qiáng)增大    D．再充人lmol CO和3 mol H2

⑤為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

A．下表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù):  a=_     ；b=_         。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T（℃）

n(CO)／n(H2)

P(Mpa)

1

150

1／3

0.1

2

a

1／3

5

3

350

b

5

B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，右下圖是在壓強(qiáng)分別為0.1 MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)指明圖中的壓強(qiáng)Px =           Mpa。

 

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年江西省、臨川一中高三12月聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

(8分)甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH4和H2O(g)為原料，通過(guò)反應(yīng)I和II來(lái)制備甲醇。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反應(yīng)室(容積為l00L)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

cCH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)   I。

CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)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(shí)平衡常數(shù)為           。

③該反應(yīng)的H        0。(填“<”、“>”或“=”)

(2)在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，a molCO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) CH30H(g)  H<0  Ⅱ。

①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是         (填序號(hào))。

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(qiáng)增大                   D．再充人lmolCO和3 mol H2

②為了尋找合成甲醇的適宜溫度和壓強(qiáng)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在了下面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T(℃)

n(CO)／n(H2)

p(MPa)

l

150

1／3

0.1

2

n

1／3

5

3

350

m

5

a．上表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)：n=          ，m=           。

b．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，如圖是在壓強(qiáng)分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)指明圖中的壓強(qiáng)=        MPa。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2010-2011學(xué)年寧夏高三第五次月考化學(xué)試卷 題型：填空題

甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH4和H2O為原料，通過(guò)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ來(lái)制備甲醇。

⑴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(qiáng)的關(guān)系如上圖。

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)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(shí)平衡常數(shù)為       。

③該反應(yīng)的△H     0（填“<”、“>”或“=”）。

⑵在壓強(qiáng)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）；△H<0……Ⅱ。

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(qiáng)增大         D．再充入1mol CO和3mol H2

⑤為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

 

   A．則上表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)：a=________、b=_______。

   B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，右上圖是在壓強(qiáng)分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)指明圖中的壓強(qiáng)Px=_________MPa。

 

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