题目

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的应用前景。工业上采用下列两种反应合成甲醇： 反应I：  CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)          ΔH1 反应II： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2 （1）下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.04 0.25 0.012 ①由表中数据判断ΔH1          0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。 ②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后达到平衡，测得c(CO)＝0.2 mol／L，则用H2表示的5min内该反应的反应速率v(H2)=       mol·L-1·min-1，该温度下此反应的平衡常数为           ，此时的温度为        （从上表中选择）。 （2）一定条件下，将1 mol CO与 3 mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。若容器容积不变，下列措施可提高CO转化率的是        。 A．升高温度                         B．将CH3OH（g）从体系中分离 C．恒容条件下充入He                 D．再充入适量的 H2 （3）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 温度（℃） n(CO)/n(H2) 压强（MPa） 1 a 1/2 0.2 2 200 b 5 3 350 1/2 0.2 A．则上表中剩余的实验条件数据：a=________、b=_______。 B．根据反应I的特点，左下图是在压强分别为0.2MPa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Py=______MPa。 （4）上述反应中需要用到H2做反应物，以甲烷为原料制取氢气是常用的制氢方法。已知： ①CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g)     ΔH = +206.2 kJ·mol-1 ②CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g)    ΔH = +247.4 kJ·mol-1 则CH4和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为：                          。 答案：（1）①<（2分）；②0.32（2分）；2.04（2分）；250℃（1分）。 （2）BD（2分）； （3）200（2分）；1/2（2分）；5（1分）。 （4）CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) ΔH = +165 kJ·mol-1（2分）

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