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:

①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  ΔH1=+206.1 kJ·mol-1

②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)  ΔH2=+247.3 kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3

请回答下列问题:

(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。

图1

反应进行的前5 min内,v(H2)=________;10 min时,改变的外界条件可能是______________________________________________________________。

(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,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CH4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CH4的转化率随时间变化的图像。

(3)反应③中ΔH3=________。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下表:

CO

H2O

CO2

H2

0.5 mol

8.5 mol

2.0 mol

2.0 mol

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________(填代号)。

a.v>v                           B.v<v

c.vv                          D.无法判断

(4)用该合成气制取甲醚的化学方程式为______________________________。

该反应的原子利用率为________(设反应完全进行,用质量百分比表示)。

 0  145113  145121  145127  145131  145137  145139  145143  145149  145151  145157  145163  145167  145169  145173  145179  145181  145187  145191  145193  145197  145199  145203  145205  145207  145208  145209  145211  145212  145213  145215  145217  145221  145223  145227  145229  145233  145239  145241  145247  145251  145253  145257  145263  145269  145271  145277  145281  145283  145289  145293  145299  145307  203614 

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