Question

工業(yè)上可以利用反應(yīng)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(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化曲線如圖所示。
①0-2min內(nèi)，用CO表示的平均反應(yīng)速率為_________。
②反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，H₂O的轉(zhuǎn)化率為__________
③3min時(shí)改變條件，反應(yīng)進(jìn)行到4min時(shí)，體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表所示

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

(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K表達(dá)式為________。升高溫度，平衡常數(shù)K_________（填“增大”、“減小”或“不變”）；向體系中充入水蒸氣，平衡常數(shù)K_______（填 “增大”、“減小”或“不變”）。
(4)工業(yè)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(xué)方程式為_____________________。

Answer 1

(1)①0.05mol/(L·min)；②33.3%；③正反應(yīng)；容器內(nèi)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