工業(yè)上用CH4和H2O為原料通過下列反應在一定條件下制備新型燃料甲醇,反應如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
請按要求回答下列問題:
(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①,達到平衡時CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如下圖.當溫度不變縮小體積時此反應的逆反應速率(填“增大”、“減小”或“不變”)________;ΔH1________0,p1________p2(均填“<”、“=”或“>”);p1、100℃時平衡常數的值K=________.
(2)為了探究反應②合成甲醇適宜的溫度和壓強,某同學設計了以下三組實驗,部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中,請在空格中填入剩余的實驗條件數據.
若在300℃時其他條件不變,將該反應容器容積壓縮到原來的1/2,重新平衡時CH3OH的物質的量的變化是________,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,請計算32 g新型燃料甲醇完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量為________kJ.
(4)新型燃料甲醇還可以用做燃燒電池,其反應原理如下圖所示,電池工作時電子移動方向是(極板用M、N表示)________,負極電極反應式為________.
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,當兩極共收集到1.12 L(標準狀況下、不考慮氣體的溶解及反應)時,常溫下所得溶液的pH=________(假設反應前后溶液體積不變).
科目:高中化學 來源: 題型:
實驗編號 | T(℃) | n(CO)/n(H2) | p(MPa) | ||
l | 150 |
|
0.1 | ||
2 | n |
|
5 | ||
3 | 350 | m | 5 |
1 |
3 |
1 |
3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
實驗編號 | T(℃) | n(CO)/n(H2) | ρ(MPa) | ||
1 | 150 |
|
0.1 | ||
2 | n |
|
5 | ||
3 | 350 | m | 5 |
1 |
3 |
1 |
3 |
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科目:高中化學 來源:2012-2013學年湖北省荊州市高三3月第二次質量檢查理綜化學試卷(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,通過反應I和Ⅱ來制備甲醇。
⑴將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通人反應室(容積為100L),在一定條件下發(fā)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P1_ P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時平衡常數為 。
③該反應的△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。
A.下表中剩余的實驗條件數據: a=_ ;b=_ 。
實驗編號 |
T(℃) |
n(CO)/n(H2) |
P(Mpa) |
1 |
150 |
1/3 |
0.1 |
2 |
a |
1/3 |
5 |
3 |
350 |
b |
5 |
B.根據反應Ⅱ的特點,右下圖是在壓強分別為0.1 MPa和5MPa下CO的轉化率隨溫度變化的曲線圖,請指明圖中的壓強Px = Mpa。
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科目:高中化學 來源:2012-2013學年江西省、臨川一中高三12月聯考化學試卷(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,通過反應I和II來制備甲醇。
請回答下列問題:
(1)將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反應室(容積為l00L),在一定條件下發(fā)生反應:
cCH4(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℃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P1 P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時平衡常數為 。
③該反應的H 0。(填“<”、“>”或“=”)
(2)在壓強為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率的是 (填序號)。
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.再充人lmolCO和3 mol H2
②為了尋找合成甲醇的適宜溫度和壓強,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經填在了下面的實驗設計表中。
實驗編號 |
T(℃) |
n(CO)/n(H2) |
p(MPa) |
l |
150 |
1/3 |
0.1 |
2 |
n |
1/3 |
5 |
3 |
350 |
m |
5 |
a.上表中剩余的實驗條件數據:n= ,m= 。
b.根據反應Ⅱ的特點,如圖是在壓強分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉化率隨溫度變化的曲線圖,請指明圖中的壓強= MPa。
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科目:高中化學 來源:2010-2011學年寧夏高三第五次月考化學試卷 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,通過反應Ⅰ和Ⅱ來制備甲醇。
⑴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(fā)生反應:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)……Ⅰ。CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如上圖。
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P1 P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時平衡常數為 。
③該反應的△H 0(填“<”、“>”或“=”)。
⑵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
⑤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。
A.則上表中剩余的實驗條件數據:a=________、b=_______。
B.根據反應Ⅱ的特點,右上圖是在壓強分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉化率隨溫度變化的曲線圖,請指明圖中的壓強Px=_________MPa。
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