运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO₂等污染物有重要意义。

（1）用CO可以合成甲醇。已知：

①  CH₃OH(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)  △H＝－764.5kJ/mol

②  CO(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)  △H＝－283.0kJ/mol

③  H₂(g)＋O₂(g)＝H₂O(l)  △H＝－285.8kJ/mol

则CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(g)  △H＝­­­­­­­­__________kJ/mol

（2）下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的速率的是_________（填写序号）。

a.使用高效催化剂

b.降低反应温度

c.增大体系压强

d.不断将CH₃OH从反应混合物中分离出来

（3）在一定压强下，容积为VL的容器中充入a mol CO与2a mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示

。

① P₁_________P₂（填“大于”、“小于”或“等于”）；

②100℃时，该反应的化学平衡常数K=_________（mol L^-1）^-2；

③在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a mol H₂，达到新平衡时，CO的转化率________（填“增大”、“减小”、或“不变”）

（4）某科研小组用SO₂为原料制取硫酸。

①利用原电池原理，用SO₂、O₂和H₂O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式__________。

②用Na₂SO₃溶液充分吸收SO₂得NaHSO₃溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如右图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式____________。

 

（12分）甲醇被称为2l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在其它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, 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) ……Ⅱ。
④该反应的△H    0，△S     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1mol CO和3mol 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。

实验编号	T(℃)	n (CO)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。

甲醇被称为2l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：

CH₄(g)+H₂O(g)  CO(g)+3H₂ (g)……I   CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g) ……II。

（1）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入容积为100L反应室，在一定条件下发生反应I，CH₄的平衡转化率与温度、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____________________。

②图中的P₁_________P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数的值为__________ 。

（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，自发反应Ⅱ，生成甲醇。

③该反应的△H ____ 0；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

④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计三组实验，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）
i	150	1/3	0.1
ii			5
iii	350		5

 

a．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

b．根据反应II的特点，在给出的坐标图中，画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明压强。

 

 

（12分）甲醇被称为2l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在其它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, 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) ……Ⅱ。

④该反应的△H     0，△S      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1mol CO和3mol 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。

实验编号	T(℃)	n (CO)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。

 

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