Question

工業上可以利用反應CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)制備化工原料CO和H₂。
(1)一定條件下，向體積為1L的密閉容器中充入0.20molCH₄和0.30molH₂O，測得CH₄(g)和H₂(g)的物質的量濃度隨時間變化曲線如圖所示。
①0-2min內，用CO表示的平均反應速率為_________。
②反應達平衡時，H₂O的轉化率為__________
③3min時改變條件，反應進行到4min時，體系中各物質的物質的量如下表所示

則3min-4min之間，平衡向_________（填“正反應”或“逆反應”）方向移動，可能的原因是________。
(2)已知溫度、壓強對該反應的影響如圖所示，則該反應的△H____0（填“>”或“”或“<”）。

(3)該反應的平衡常數K表達式為________。升高溫度，平衡常數K_________（填“增大”、“減小”或“不變”）；向體系中充入水蒸氣，平衡常數K_______（填 “增大”、“減小”或“不變”）。
(4)工業上還可通過煤的氣化制備CO和H₂，已知：
Ⅰ.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) △H1=-483.6kJ/mol
Ⅱ.2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H2=-566.0kJ/mol
Ⅲ.C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H3=-395.0kJ/mol
則煤炭氣化制備水煤氣的熱化學方程式為_____________________。

Answer 1

(1)①0.05mol/(L·min)；②33.3%；③正反應；容器內水蒸氣被移走了一部分
(2)>；<；
(3)；增大；不變；
(4)C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) △H =+129.80kJ·mol^-1