Question

13．CH₄與水蒸氣制氫氣的反應為CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g），在2L的密閉容器中，將物質的量各1mol的CH₄和H₂O（g）混合反應，CH₄的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示：
①該反應的△H＞0（填“＞”或“＜”），理由是溫度越高，甲烷的轉化率越大．
②圖中壓強p₁＜p₂（填“＞”或“＜”），理由是反應為氣體體積增大的反應，壓強越小、轉化率越�。�
③反應進行到5min時CH₄的物質的量為0.5mol，0～5min內的反應速率v（H₂）=0.05mol/（L．min）．

Answer 1

分析 ①由圖可知，相同壓強時，溫度越高，甲烷的轉化率越大；
②由反應可知，減小壓強平衡正向移動，由圖可知，相同溫度時，p₁對應的轉化率較大；
③結合v=$\frac{△c}{△t}$計算．

解答 解：①由圖可知，相同壓強時，溫度越高，甲烷的轉化率越大，可知該反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，△H＞0，
故答案為：＞；溫度越高，甲烷的轉化率越大；
②由反應可知，減小壓強平衡正向移動，由圖可知，相同溫度時，p₁對應的轉化率較大，則p₁＜p₂，即該反應為氣體體積增大的反應，壓強越小、轉化率越小，
故答案為：＜；反應為氣體體積增大的反應，壓強越小、轉化率越小；
③2L的密閉容器中，開始時為1mol的CH₄，反應進行到5min時CH₄的物質的量為0.5mol，0～5min內的反應速率v（H₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1mol-0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L．min），
故答案為：0.05mol/（L．min）．

點評 本題考查化學平衡，為高頻考點，把握圖中溫度、壓強對平衡的影響為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意反應的特點，題目難度不大．