Question

美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如下圖

(1)此流程的第II步反應(yīng)為：CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g），該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=___________；反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表一

從上表可以推斷：此反應(yīng)是________ (填“吸”、“放”)熱反應(yīng)。在830℃下，若開始時向恒容密閉容器中充入CO與H₂O均為1 mo1，則達到平衡后 CO的轉(zhuǎn)化率為___________。
(2)此流程的第II步反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g），在830℃，以表二的物質(zhì)的量（單位為mol）投入恒容反應(yīng)器發(fā)生上述反應(yīng)，其中反應(yīng)開始時，向正反應(yīng)方向進行的有________（填實驗編號）

（3）在一個不傳熱的固定容積的容器中，判斷此流程的第II步反應(yīng)達到平衡的標志是_________
① 體系的壓強不再發(fā)生變化
② 混合氣體的密度不變
③ 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變　
④ 各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑤ 體系的溫度不再發(fā)生變化
⑥ v(CO₂正)＝v(H₂O逆)
(4)圖表示該反應(yīng)此流程的第II步反應(yīng)在時刻t 達到平衡、在時刻t分別因改變某個條件而發(fā)生變化的情況：圖中時刻t 發(fā)生改變的條件是_________。（寫出兩種）

(5)若400℃時，第Ⅱ步反應(yīng)生成l mol氫氣的熱量數(shù)值為33.2（單位為kJ），第Ⅰ步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3 kJ·mol^-1。則400℃時，甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為___________________。

Answer 1

(1)；放；50% 
(2)B
(3)④⑤⑥
(4)降低溫度或增加水蒸汽的量或減少氫氣的量
(5)CH₄（g）+2H₂O（g）=CO₂（g）+4H₂（g）△H=-136.5kJ·mol^-1