合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：①CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol②CH4（g）+CO2（g）⇌2C

Question

合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H₁=+206.1kJ/mol
②CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H₂=+247.3kJ/mol
③CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₃₌c/mol•L-1

（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．反应进行的前5min内，v（H₂）=___；10min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的转化率随时间变化的图象如图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象．
（3）800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

CO	H2O	CO2	H2
0.5mol	8.5mol	2.0mol	2.0mol

此时反应③中正反应速率___逆反应速率（大于、小于、等于）

Answer 1

（1）反应进行的前5min内，甲烷浓度变化量为（1-0.5）mol/L=0.5mol/L，则v（CH₄）=(0.5mol/L)/(5min)=0.1mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，则v（H₂）=3v（CH₄）=0.3mol/（L．min）；
10min时瞬间甲烷浓度未变，而后浓度减小，改变条件平衡正向移动，正反应为放热反应，可能是降低温度等，
故答案为：0.3mol/（L．min）；降低温度；
（2）甲为恒温恒容，随反应进行容器内压强增大，乙为恒温恒压，乙等效为在甲平衡的基础上减小压强，平衡正向移动，乙中甲烷的转化率大于甲中，减小压强反应速率减慢，到达平衡时间故甲中长，则乙容器中CH₄的转化率随时间变化的图象为：，
故答案为：；
（3）此时浓度商Qc=(2×2)/(0.5×8.5)=0.94<K=1，反应向正反应进行，故正反应速率大于逆反应速率，
故：大于．