合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料.从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH
4(g)+H
2O(g)⇌CO(g)+3H
2(g)△H
1=206.1kJ•mol
-1②CH
4(g)+CO
2(g)⇌2CO(g)+2H
2(g)△H
2=247.3kJ•mol
-1③CO(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+H
2(g)△H
3请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH
4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应进行的前5min内,v(H
2)=
______
;10min时,改变的外界条件可能是
______
.
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH
4和CO
2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变.
①可以判断甲容器中反应已达平衡状态的是
______
.
a.生成CH
4的速率是生成CO的速率的2倍
b.容器内压强保持不变
c.容器内气体的密度保持不变
d.容器内各气体的浓度保持不变
②甲乙两容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是
______
.
a.化学反应速率:v (甲)>v (乙)
b.甲烷的转化率:α(甲)<α(乙)
c.压强:P(甲)=P (乙)
(3)反应③中△H
3=
______
kJ•mol
-1.800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见如表:
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0.5mol |
8.5mol |
2.0mol |
2.0mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系是
______
(填代号).
a.v(
正)>v
(逆)b.v(正)<v
(逆)c.v
(正)=v
(逆) d.无法判断.