Question

【题目】利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价产氢率高，具有实用推广价值． 已知：①CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJmol﹣1
②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣42.3kJmol﹣1
（1）甲烷和水蒸气生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 ．
（2）为了探究反应条件对反应CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣42.3kJmol﹣1的影响，某活动小组设计了三个实验，实验曲线如图所示

编号	温度	压强	c始（CO）	c始（H2O）
Ⅰ	530℃	3MPa	1.0molL﹣1	3.0molL﹣1
Ⅱ	X	Y	1.0molL﹣1	3.0molL﹣1
Ⅲ	630℃	5MPa	1.0molL﹣1	3.0molL﹣1

①请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件：X=℃，Y=MPa．
②实验Ⅲ从开始至平衡，其平均反应速度率v （CO）=molL﹣1min﹣1 ．
③实验Ⅱ达平衡时CO的转化率实验Ⅲ达平衡时CO的转化率（填“大于”、“小于”或“等于”）．
④在530℃时，平衡常数K=1，若往10L容器中投入2.0mol CO（g）、2.0mol H2O（g）、1.0mol CO2（g）、1.0mol H2（g），此时化学反应将（填“正向”、“逆向”或“不”） 移动．

Answer 1

【答案】
（1）CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+163.9kJ?mol﹣1
（2）530；5；0.12；大于；正向
【解析】解：（1）①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJmol﹣1②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣42.3kJmol﹣1结合盖斯定律①+②得到CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为：CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+163.9kJmol﹣1 ， 故答案为：CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+163.9kJmol﹣1；（2）①由图表可知，曲线II和曲线I相比，平衡不移动，只是缩短了反应达平衡的时间，故II和I不同的条件为压强，且为增大压强，故Y为5MPa，两者的温度应相同，故X为530℃，故答案为：530；5；②由图像可知，CO的平衡浓度为0.4mol/L，即可知△c（CO）=0.6mol/L，根据反应速率的公式V（CO）= =0.12molL﹣1min﹣1 ． 故答案为：0.12；③CO的平衡浓度越大，则其平衡转化率越低，故实验Ⅱ达平衡时CO的转化率大于实验Ⅲ达平衡时CO的转化率，故答案为：大于；④若往10L容器中投入2.0mol CO（g）、2.0mol H2O（g）、1.0mol CO2（g）、1.0mol H2（g），则此时反应的浓度商Qc= =0.25＜K，则此时反应应向正反应方向移动，故答案为：正向． （1）已知：①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJmol﹣1②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣42.3kJmol﹣1结合盖斯定律①+②得CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H；（2）①由图表可知，曲线II和曲线I相比，平衡不移动，只是缩短了反应达平衡的时间，据此分析反应II的条件；②由图像可知，CO的平衡浓度为0.4mol/L，即可知△c（CO）=0.6mol/L，根据反应速率的公式求算；③CO的平衡浓度越大，则其平衡转化率越低；④求出反应的浓度商Qc，与K做比较即可．