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    甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。

    （1）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：

    CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)……Ⅰ

    CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。

    ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为        。

    ②图中的P1     P2（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数为        。

    ③该反应的△H     0(填“<”、“>”或“=”)。

    （2）在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)；△H<0……Ⅱ。

    ④若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是      。

    A．升高温度                    B．将CH3OH(g)从体系中分离

    C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入1mol CO和3mol H2

    ⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

     

    A．则上表中剩余的实验条件数据:a=________  b=_______

    B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=_________MPa。

    （1）①0.0030mol·L-1·min-1(2分)   ②＜ (2分)    2.25×10-4(2分)  ③> (2分)

    （2） ④BD(2分)  ⑤A. a=150,b=1/3 ; B.  0.1


    解析:

    略

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?江西模拟）甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O为原料，通过下述反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇．
    （1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）…I．CH4的转化率与温度、压强的关系如图．
    ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
    0.003mol/（L?min）
    0.003mol/（L?min）
    ．
    ②图中的P1
    ＜
    ＜
    P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数为
    2.25×10-4
    2.25×10-4
    ．
    ③该反应的△H
    ＞
    ＞
    0（填“＜”、“＞”或“=”）．
    （2）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0
    Ⅱ．
    ①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
    BD
    BD
    ．
    A．升高温度                        B．将CH3OH（g）从体系中分离
    C．充入He，使体系总压强增大       D．再充入1mol CO和3mol H2
    ②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．
    实验编号 T（℃） n（CO）/n（H2） p（MPa）
    l 150
    1
    3
    		 0.1
    2 n
    1
    3
    		 5
    3 350 m 5
    A．则上表中剩余的实验条件数据：a=
    150
    150
    、b=
    1
    3
    1
    3
    ．
    B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=
    0.1
    0.1
    MPa．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    甲醇是一种很好的燃料，被称为21世纪的新型燃料．
    工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：
    CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H1=-116kJ?molˉ1
    （1）已知：CO（g）+
    1
    2
    O2（g）=CO2（g）△H2=-283kJ?molˉ1
               H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O （g）△H3=-242kJ?molˉ1
    1mol甲醇燃烧生成CO2和水蒸气放出
    651
    651
    kJ的热量．
    （2）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下在VL容器中制备甲醇．
    ①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
    BD
    BD
    ．
    A．升高温度                    B．将CH3OH（g）从体系中分离
    C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入1mol CO和3mol H2
    ②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．
    实验编号 T（℃） n（CO）/n（H2） P（MPa）
    1 150 1/3 0.1
    2 a 1/3 5
    3 350 b 5
    A．则上表中剩余的实验条件数据：a=
    150
    150
    、b=
    1/3
    1/3
    ．
    B．根据反应特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强P1=
    0.1
    0.1
    MPa．
    ③100℃时，CH3OH（g） CO（g）+2H2（g）反应的平衡常数为
    4a2
    V2
    4a2
    V2

    （用含a、V的代数式表示）．
    （3）科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，而甲醇燃料电池具备甲醇燃料容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源．右图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型．写出其电极反应式
    正极：
    3O2+12e-+12H+→6H2O
    3O2+12e-+12H+→6H2O

    负极：
    2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
    2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O（g）为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇．请回答下列问题：
    （1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L）中，在一定条件下发生反应：
    CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）（Ⅰ）
    CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示．
    ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
    0.0030mol?L-1?min-1
    0.0030mol?L-1?min-1
    ．
    ②图中的p1
    ＜
    ＜
    p2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时的平衡常数为
    2.25×10-4
    2.25×10-4
    ．
    ③该反应的△H
    ＞
    ＞
    0，△S
    ＞
    ＞
    0（填“＜”、“＞”或“=”）．
    （2）在压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：
    CO（g）+2H2（g）?△H＜0 （Ⅱ）
    ①若容器的容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是
    BD
    BD
    （填序号）．
    A．升高温度
    B．将CH3OH（g）从体系中分离出来
    C．恒容下充入He，使体系的总压强增大
    D．再充入a mol CO和3a mol H2
    ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中．
    实验编号 T（℃） n（CO）/n（H2） ρ（MPa）
    1 150
    1
    3
    		 0.1
    2 n
    1
    3
    		 5
    3 350 m 5
    a．表中剩余的实验数据：n=
    150
    150
    ，m=
    1
    3
    1
    3
    ．
    b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线，请指明图2中的压强px=
    0.1
    0.1
    MPa．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。

    ⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：

    CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）……Ⅰ。CH4的转化率与温度、压强的关系如上图。

    ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为        。

    ②图中的P1     P2（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数为       。

    ③该反应的△H     0（填“<”、“>”或“=”）。

    ⑵在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）；△H<0……Ⅱ。

    ④若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是      。

           A．升高温度                            B．将CH3OH（g）从体系中分离

          C．充入He，使体系总压强增大           D．再充入1mol CO和3mol H2

    ⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

           A．则上表中剩余的实验条件数据：a=________、b=_______。

           B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=_________MPa。

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    科目：高中化学 来源：2011届宁夏银川一中高三上学期第五次月考（理综）化学部分 题型：填空题

    甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。
    （1）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：
    CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)……Ⅰ
    CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。

    ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为       。
    ②图中的P1    P2（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数为       。
    ③该反应的△H    0(填“<”、“>”或“=”)。
    （2）在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)；△H<0……Ⅱ。
    ④若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是     。
    A．升高温度                    B．将CH3OH(g)从体系中分离
    C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入1mol CO和3mol H2
    ⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
     
    A．则上表中剩余的实验条件数据:a="________ " b=_______
    B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=_________MPa。

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