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、压强的关系如下图。
①已知100 ℃压强为p1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" ℃压强为p2时平衡常数为 。 ③该反应的ΔH 0(填“<”“>”或“=”)。 (2)在一定条件下,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) ΔH<0 ……Ⅱ ①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 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表格中。 A.下表中剩余的实验条件数据:a= ;b=。 B.根据反应Ⅱ的特点,下图是在压强分别为0.1 MPa和5 MPa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。
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
| |