Question

13．CH₄与水蒸气制氢气的反应为CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g），在2L的密闭容器中，将物质的量各1mol的CH₄和H₂O（g）混合反应，CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①该反应的△H＞0（填“＞”或“＜”），理由是温度越高，甲烷的转化率越大．
②图中压强p₁＜p₂（填“＞”或“＜”），理由是反应为气体体积增大的反应，压强越小、转化率越小．
③反应进行到5min时CH₄的物质的量为0.5mol，0～5min内的反应速率v（H₂）=0.05mol/（L．min）．

Answer 1

分析 ①由图可知，相同压强时，温度越高，甲烷的转化率越大；
②由反应可知，减小压强平衡正向移动，由图可知，相同温度时，p₁对应的转化率较大；
③结合v=$\frac{△c}{△t}$计算．

解答 解：①由图可知，相同压强时，温度越高，甲烷的转化率越大，可知该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，△H＞0，
故答案为：＞；温度越高，甲烷的转化率越大；
②由反应可知，减小压强平衡正向移动，由图可知，相同温度时，p₁对应的转化率较大，则p₁＜p₂，即该反应为气体体积增大的反应，压强越小、转化率越小，
故答案为：＜；反应为气体体积增大的反应，压强越小、转化率越小；
③2L的密闭容器中，开始时为1mol的CH₄，反应进行到5min时CH₄的物质的量为0.5mol，0～5min内的反应速率v（H₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1mol-0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）．

点评 本题考查化学平衡，为高频考点，把握图中温度、压强对平衡的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意反应的特点，题目难度不大．