甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和反应②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇(CH3OH).
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H1
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H2
将0.20mol CH4和0.30mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生①反应,达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如图.
(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡向______方向移动.
(2)反应①的△H1______0(填“<”、“=”或“>”).
(3)如果反应①达到平衡时所用的时间为2min,求CH4的反应速率及化学平衡常数的值.(写出计算过程).
(4)在100℃压强为0.1MPa条件下,将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下进行②反应,生成甲醇.为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.请在下表空格中填入剩余的实验条件数据.
实验编号 | T(℃) | n (CO)/n(H2) | P(MPa) |
I | 150 | ||
3 |