第十题 化学基本理论的综合题
题组一 以生产科研为背景的综合题
1.以CH4和H2O为原料制备甲醇的相关反应如下:
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.0 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH=-129.0 kJ·mol-1
(1)写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式:__________________。
(2)若在100 ℃时,将1.0 mol CH4(g)和2.0 mol H2O(g)充入100 L真空的密闭密器中,在一定条件下发生反应Ⅰ,每隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如表所示数据:
时间(min)
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0
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2
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4
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6
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8
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n(CH4)/mol
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1.0
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n1
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0.4
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n3
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n4
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n(H2O)/mol
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2.0
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1.6
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n2
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1.2
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1.2
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①在上述条件下,从反应开始直至2 min时,用CH4表示该反应的平均反应速率为________。
②n1=________ mol,n2=________ mol,n3________n4(填“>”、“<”或“=”)。
③100 ℃时,反应Ⅰ的平衡常数为________(保留2位有效数字)。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为200 ℃的条件下,将2.0 mol CO与3.0 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的,其他条件不变,下列说法中正确的是________。