日常生活、生产中甲烷既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料。（1）下图是CH4/H2O体系放氢焓变示意图：则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H= 。（2）合成气（CO、H2）

发布时间：2025-04-18 20:41

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题目

日常生活、生产中甲烷既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料。

（1）下图是CH4/H2O体系放氢焓变示意图：

则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H= 。

（2）合成气（CO、H2）是一种用途相当广泛的化工基础原料，常被用来合成很多有机物，如甲醇（CH3OH）、二甲醚（CH3OCH3）等。

①在压强为0.1MPa条件下，物质的量之比为1:3的CO、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) △H＜0。若容器体积不变，改变下列条件新平衡下甲醇体积分数增大的是（填字母）。

A. 升高温度 B. 将CH3OH(g)从体系中分离

C. 充入N2使体系总压强增大 D. 再充入1mol CO和3mol H2

②二甲醚被誉为“21世纪的清洁燃料”。一定条件下利用H2、CO合成CH3OCH3。其反应方程式为：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)，该反应的平衡常数表达式为。最近研究发现一种新型的催化剂（主要成分是Cu、Mn的合金）对CO和H2合成二甲醚具有较好的催化效率。根据如图判断，催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为时最有利于二甲醚的合成。

③以甲醇为原料是合成二甲醚的又一途径：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。一定温度下，向2L某容器中充入一定量的CH3OH，10s到达平衡后测得CH3OH 0.04mol，CH3OCH3 0.08mol，则用甲醇表示反应在10s内的平均反应速率为，相同条件下起始时向该容器中充入CH3OH 0.15mol、CH3OCH3 0.15mol、和H2O 0.10mol，则反应将向方向进行（填“正反应”或“逆反应”）。