某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成甲醚等清洁燃料.由天然气获得该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
.反应①平衡常数表达式为
.
(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.已知甲容器中CH
4的转化率随时间的变化如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH
4的转化率随时间变化的图象.
(3)反应③中△H
3=
.800℃时,反应③的平衡常数K=1,测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见表:
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5mol | 8.5mol | 2.0mol | 2.0mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是
(填代号).
a.v
正>v
逆 b.v
正<v
逆 c.v
正=v
逆 d.无法判断.