题型：综合题 题类：常考题 难易度：普通
化学反应速率变化曲线及其应用
工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应在一定条件下制备新型燃料甲醇，反应如下：
①CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H1
②CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H2
请按要求回答下列问题：
（1）将0.20molCH4和0.30molH2O（g）通入容积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应①，达到平衡时CH4的转化率与温度、压强的关系如图1．当温度不变缩小体积时此反应的逆反应速率（填“增大”、“减小”或“不变”）{#blank#}1{#/blank#} ；△H1{#blank#}2{#/blank#} 0，pl{#blank#}3{#/blank#} p2（均填“＜”、“=”或“＞”）；pl、100℃时平衡常数的值K={#blank#}4{#/blank#} ．
（2）为了探究反应②合成甲醇适宜的温度和压强，某同学设计了以下三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在空格中填入剩余的实验条件数据．
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实验编号 |
T/℃ |
n（CO）/n（H2） |
p/MPa |
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Ⅰ |
150 |
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0.1 |
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Ⅱ |
{#blank#}5{#/blank#} |
{#blank#}6{#/blank#} |
5 |
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Ⅲ |
300 |
{#blank#}7{#/blank#} |
{#blank#}8{#/blank#} |
若在300℃时其他条件不变，将该反应容器容积压缩到原来的l/2，重新平衡时CH3OH的物质的量的变化是{#blank#}9{#/blank#} ，K的变化是{#blank#}10{#/blank#} （均填“增大”，“减小”或“不变”）．
（3）已知在常温常压下：2CH3OH（I）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣1275.6kJ/mol
H2O（g）=H2O（I）△H=﹣44.0kJ/mol，请计算32g新型燃料甲醇完全燃烧生成液态水放出热量为{#blank#}11{#/blank#} kJ．
（4）新型燃料甲醇还可以用做燃烧电池，其反应原理如图2所示，电池工作时电子移动方向是（极板用M、N表示）{#blank#}12{#/blank#} ，负极电极反应式为 {#blank#}13{#/blank#} ．若以该燃料电池作为电源，用石墨作电极电解500mL饱和食盐水，当两极共收集到1.12L（标准状况下、不考虑气体的溶解及反应）时，常温下所得溶液的pH={#blank#}14{#/blank#} （假设反应前后溶液体积不变）．
时间（s） | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n（NO）（mol） | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
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