甲醇被称为21世纪的新型燃料.工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ.用CH4和H2O为原料来制备甲醇.(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室.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.压强的关系如图所示.①已知100°C时达到平衡所需的时间为5 min.则用H2表示的平均反应速率题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH₄和H₂O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入反应室(容积为100 L)，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、压强的关系如图所示。

①已知100°C时达到平衡所需的时间为5 min，则用H₂表示的平均反应速率为________。
②图中的p₁________p₂(填“<”“>”或“＝”)，100°C时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa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)CH₃OH(g)……Ⅱ。
④该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“<”“>”或“＝”)。
⑤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1 mol CO和3 mol H₂
⑥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。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。

实验编号	T(°C)	n(CO)/n(H₂)	p(MPa)
ⅰ	150	½	0.1
ⅱ	________	________	5
ⅲ	350	________	5

(1)①0.0030 mol·L^－1·min^－1　②<　2.25×10^－4　③减小　(2)④<　<　⑤B、D
⑥

实验编号	T(°C)	n(CO)/n(H₂)	p(MPa)
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

解析

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

如图所示，甲、乙均为容积1L的恒容容器，丙为恒压容器。

向甲、丙中分别充入相应气体，使丙起始体积为1L，维持500℃发生反应：2SO₂+O₂2SO₃至平衡。
甲中反应10min后达到平衡时，容器中SO₃的体积分数为91%，则反应从开始至平衡的平均反应速率v(O₂)= mol·L^-1·min^-1，平衡常数表达式为。SO₂的平衡转化率= 。丙中达到平衡所需的时间 10min（填“＞”、“=”、“＜”），SO₃的体积分数 91%（填“＞”、“=”、“＜”）。若上述已达平衡的甲、丙容器中分别充入0．5molAr气体，容器中SO₃的物质的量：甲丙（填“增大”、“不变”、“减小”）。
（2）若在乙容器中充入x molSO₂0．2molO₂ymolSO₃维持500℃反应至平衡时，容器中SO₃的体积分数亦为91%，则x= ，y= 。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)＋CO₂(g) FeO(s)＋CO(g)。其中CO₂、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。

(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO₂的浓度变化表示的反应速率v(CO₂)＝________。
(2)反应进行至2 min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)5 min时再充入一定量的CO(g)，平衡发生移动。下列说法正确的是________(填写编号)。
a．v_正先增大后减小 b．v_正先减小后增大
c．v_逆先增大后减小 d．v_逆先减小后增大
表示n(CO₂)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。
(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：_____________。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

一定温度下某容积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生如下反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)　ΔH＝－Q kJ·mol^－1(Q＞0)，当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q₁ kJ，物质A的转化率为α。请回答下列问题：
(1)Q₁________Q(填“＜”、“＞”或“＝”)，理由是__________________________。
(2)A的转化率α＝________(用含Q、Q₁的代数式表示)；平衡后，若加入少量物质D，A的转化率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)反应达到平衡后，若升高温度，K________(填“增大”、“减小”或“不变”)，混合气体的平均相对分子质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)维持温度不变，若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q₁ kJ的是(稀有气体不参与反应)________(填字母)。
A．2 mol A、1 mol B、1 mol Ar
B．3 mol C、1 mol D
C．1 mol A、0.5 mol B、1.5 mol C、0.5 mol D
D．2 mol A、1 mol B、1 mol D

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1价)和S(+6价)的速率v(纵坐标)与反应时间t(横坐标)的关系如图所示,已知该反应速率随着溶液中c(H⁺)的增大而加快。

(1)反应开始时反应速率加快的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)反应后期反应速率减慢的原因是　　　　　　　　　　　　　。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

某火电厂的脱硫尾气通入饱和K2CO3溶液吸收池后，经分解池制得纯净的CO2，再在合成塔与H2反应生成甲醇。其工艺艺流程示意图如下:

（1）吸收池中饱和K₂CO₃溶液吸收CO₂的离子方程式是                          。
（2）流程示意图中循环使用的物质是                        。
（3）300℃时，合成塔中的反应为CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)，在密闭条件下，下列示意图能说明反应进行到t₁时刻时达到平衡状态的是         (填字母序号)

（4）利用合成塔中失活后的铬锌触媒可制得含有Cl^-和CrO₄^2-的溶液，其浓度均为0.01mol/L，向该溶液中逐滴加入0.01mol/L的AgNO₃溶液时，首先产生沉淀的阴离子是      (已知:Ksp(AgCl)=1.56×10^-10，Ksp(Ag₂CrO₄)=9.0×10^-12)
（5）合成塔中失活的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下，该电池的总反应为：Zn(s) ＋2MnO₂(s) ＋H₂O(l) = Zn(OH)₂(s) ＋Mn₂O₃(s) ，该电池正极的电极反应式是                   。若用电池电解(惰性电极)足量的Mg(NO₃)₂和NaCl的混合溶液，电解过程中阴极的现象是                            。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

液氨常用作制冷剂，回答下列问题
（1）一定条件下在密闭容器中发生反应：
a．NH₄I(s)NH₃(g) + HI(g)       b．2HI(g) H₂(g) + I₂(g)
①写出反应a的平衡常数表达式
②达到平衡后，扩大容器体积，反应b的移动方向      （填“正向”、“逆向”或“不移动”），达到新的平衡时容器内颜色将怎样变化      （填“加深”、“变浅”或“不变”）
（2）工业上合成氨的反应：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH＝－92.60 kJ·mol^－1
下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)。
a．单位时间内生成2n mol NH₃的同时生成3n mol H₂
b．单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键
c．用N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2
d．混合气体的平均摩尔质量增大
e．容器内的气体密度不变
（3）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行，测得如下数据：

时间(h) 物质的量(mol)	0	1	2	3	4
N₂	1.50	n₁	1.20	n₃	1.00
H₂	4.50	4.20	3.60	n₄	3.00
NH₃	0	0.20		1.00	1.00

根据表中数据计算：
①反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ。
②0～1 h内N₂的平均反应速率为________ mol·L^－1·h^－1。
③此温度下该反应的化学平衡常数K＝________(保留两位小数)。
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂和NH₃各1.00 mol，化学平衡将向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
（4）肼（N₂H₄）的性质类似于NH₃，极易溶于水，与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离，请用离子反应方程式表示其水溶液显碱性的原因

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

氨是重要的氮肥，是产量较大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：
N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－¹
他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：
(1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________。

A．采用较高压强

B．采用500 ℃的高温

C．用铁触媒作催化剂

D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，剩余N₂和H₂循环到合成塔

中，并补充N₂和H₂
(2)下图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法：
_________________________________________________________________。

(3)在298 K时，将10 mol N₂和30 mol H₂通入合成塔中，放出的热量小于924kJ，原因是______________________________
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性
的SCY陶瓷(能传递H^＋)，实现了高温、常压下高转化率的电化学合成氨。其
实验装置如下图，则其阴极的电极反应式为____________________________。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

煤直接燃烧的能量利用率较低，为提高其利用率，工业上将煤气化(转变成CO和H₂)后再合成乙醇、二甲醚等多种能源。
(1)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。该电池的负极反应式为______________________。

(2)煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚，其反应如下：
2CO(g)＋4H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)。
同时发生副反应：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；CO(g)＋H₂O(g)??CO₂(g)＋H₂(g)。
在温度为250 ℃、压强为3.0 MPa时，某工厂按投料比V(H₂)∶V(CO) ＝a进行生产，平衡时反应体系中各组分的体积分数如下表：

物质	H₂	CO	CO₂	(CH₃)₂O	CH₃OH(g)	H₂O(g)
体积分数	0.54	0.045	0.18	0.18	0.015	0.03

①投料比a＝________；
②250℃时反应CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)的平衡常数K＝________。

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