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          （6分）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，主要反應(yīng)是：2H2(g)
+ CO(g) CH3OH(g)
△H =-181.6kJ·mol-1。T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：
          




          
 
          
  
  
          物質(zhì)
          
            		
  
  
          H2
          
            		
  
  
          CO
          
            		
  
  
          CH3OH
          
            		
 
          
 
          
  
  
          濃度/（mol·L－1）
          
            		
  
  
          0.2
          
            		
  
  
          0.1
          
            		
  
  
          0.4
          
            		
 
          

          




          ⑴ 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�v正         v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
          


          ⑵ 若加入同樣多的CO、H2，在T5℃反應(yīng)，10 min后達(dá)到平衡，此時(shí)c(H2)＝0.4 mol·L－1，則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)
＝              
mol·(L·min)－1。
          


          ⑶ 生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                                  
。
          


           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【答案】






          ⑴ >   ⑵ 0.03 mol·L－1·min－1  ⑶  提高原料CO、H2的利用率（或提高產(chǎn)量、產(chǎn)率亦可）。
          


          【解析】（1）根據(jù)物質(zhì)的濃度可知，此時(shí)＜160，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。
          


          （2）根據(jù)（1）可知，起始時(shí)氫氣的濃度是1.0mol/L，所以在（2）中氫氣的濃度變化量是0.6mol/L，則生成甲醇是0.3mol/L，則甲醇的反應(yīng)速率是0.3mol/L÷10min＝0.03 mol·L－1·min－1。
          


          （3）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣進(jìn)行循環(huán)，可以提高原料CO、H2的利用率。
          


           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊(cè)系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學(xué)
				來(lái)源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          將煤氣化轉(zhuǎn)化成合成氣，然后通過(guò)一碳化工路線合成各種油品和石化產(chǎn)品是一碳化工的極為重要的領(lǐng)域，具有廣闊的前景，在未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)期將成為一碳化工的主要領(lǐng)域。
          除去水蒸氣后的水煤氣含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，將CH4轉(zhuǎn)化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣，即可進(jìn)行甲醇合成。
          （1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反應(yīng)是
          吸熱反應(yīng)。
          ① 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為，                     ；
          ②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是                     ；
          A．加入C（s）     B．加入H2O（g）     C．升高溫度     D．增大壓強(qiáng)
          （2）將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：
          CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g)   △H=－519KJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）
          ① X在T1℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
          ② Y在T2℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
          ③ Z在T3℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍；
          已知：T1＞T2＞T3，根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是        （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                             ；
          （3）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，主要反應(yīng)如下：
          2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol－1，T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：
           
              
          物質(zhì)
                      		    
          H2
                      		    
          CO
                      		    
          CH3OH
                      		 
           
              
          濃度/（mol·L－1）
                      		    
          0.2
                      		    
          0.1
                      		    
          0.4
                      		 
          ① 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v正        v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
          ② 若加入CO、H2后，在T5℃反應(yīng)10min達(dá)到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝              mol－1·(Lmin)－1。
          （4）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                           。
           
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來(lái)源：2013屆江西省吉安一中、新余一中高三聯(lián)考化學(xué)試卷（帶解析）
				題型：填空題
			
          

						
          （6分）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，主要反應(yīng)是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H =-181.6kJ·mol-1。T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：
          物質(zhì)
          		H2
          		CO
          		CH3OH
          濃度/（mol·L－1）
          		0.2
          		0.1
          		0.4
          ⑴比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�v正        v逆（填“>”、“<”或“＝”)。
          ⑵若加入同樣多的CO、H2，在T5℃反應(yīng)，10 min后達(dá)到平衡，此時(shí)c(H2)＝0.4 mol·L－1，則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝              mol·(L·min)－1。
          ⑶生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                                  。
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來(lái)源：2011屆安徽省“江南十校”高三聯(lián)考（理綜）化學(xué)部分
				題型：填空題
			
          

						
          將煤氣化轉(zhuǎn)化成合成氣，然后通過(guò)一碳化工路線合成各種油品和石化產(chǎn)品是一碳化工的極為重要的領(lǐng)域，具有廣闊的前景，在未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)期將成為一碳化工的主要領(lǐng)域。
          除去水蒸氣后的水煤氣含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，將CH4轉(zhuǎn)化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣，即可進(jìn)行甲醇合成。

          （1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反應(yīng)是
          吸熱反應(yīng)。
          ① 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為，                     ；
          ②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是                     ；
          A．加入C（s）B．加入H2O（g）C．升高溫度D．增大壓強(qiáng)
          （2）將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：
          CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g)   △H=－519KJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）
          ① X在T1℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
          ② Y在T2℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
          ③ Z在T3℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍；
          已知：T1＞T2＞T3，根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是        （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                             ；
          （3）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，主要反應(yīng)如下：
          2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol－1，T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：
          物質(zhì)
          		H2
          		CO
          		CH3OH
          濃度/（mol·L－1）
          		0.2
          		0.1
          		0.4
          ① 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v正        v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
          ② 若加入CO、H2后，在T5℃反應(yīng)10min達(dá)到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝              mol－1·(Lmin)－1。
          （4）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                           。
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來(lái)源：2011-2012學(xué)年山東省髙三第一次診斷性考試化學(xué)試卷
				題型：填空題
			
          

						
          （15分）將水煤氣化轉(zhuǎn)化成合成氣，然后合成各種油品和石化產(chǎn)品是化工的極為重要的領(lǐng)域。除去水蒸氣后的水煤氣主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4，繼續(xù)除去H2S后，可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，將CH4轉(zhuǎn)化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣。
          


             （1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：C(s)+H2O(g)     CO(g)+H2(g)，此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
          


                 ①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為                        
；
          


                 ②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是                      
；
          


                 A．加入C（s）           B．加入H2O（g）       C．升高溫度               D．增大壓強(qiáng)
          


             （2）將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：
          


                 CH4(g)+3/2O2(g)      
CO(g)+2H2O(g)    △H=-519kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）
          


                 ①X在750℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
          


                 ②Y在600℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
          


                 ③Z在440℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍；
          


                 已知根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是       
（填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                   
；
          


             （3）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，主要反應(yīng)如下：
          


                 2H2(g)+CO(g)     
CH3OHg); △H=-90.8kJ·mol-1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2，反應(yīng)10min后測(cè)得各組分的濃度如下：
          


          
 
          
  
  
          物質(zhì)
          
            		
  
  
          H2
          
            		
  
  
          CO
          
            		
  
  
          CH3OH
          
            		
 
          
 
          
  
  
          濃度/（mol·L-1）
          
            		
  
  
          0.2
          
            		
  
  
          0.1
          
            		
  
  
          0.4
          
            		
 
          

          


                 ①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=           
mol-1·L-1·min-1。
          


                 ②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�          （填“>”、“<”或“=”）
          


             （4）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                  
。
          


           
          

			
          

			
          
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