利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价产氢率高，具有实用推广价值．已知：①CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ•mol-1②CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-42.3kJ•mol-1（1）甲

Question

利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价产氢率高，具有实用推广价值．
已知：①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ•mol^-1
②CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-42.3kJ•mol^-1

（1）甲烷和水蒸气生成二氧化碳和氢气的热化学方程式___．
（2）为了探究反应条件对反应CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-42.3kJ•mol^-1的影响，某活动小组设计了三个实验，实验曲线如图所示．

编号	温度	压强	c始（CO）	c始（H2O）
Ⅰ	530℃	3MPa	1.0mol•L-1	3.0mol•L-1
Ⅱ	X	Y	1.0mol•L-1	3.0mol•L-1
Ⅲ	630℃	5MPa	1.0mol•L-1	3.0mol•L-1

①请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件：X=___℃，Y=___MPa．
②实验Ⅲ从开始至平衡，其平均反应速度率v （CO）=___mol•L^-1•min^-1．
③实验Ⅱ达平衡时CO的转化率___ 实验Ⅲ达平衡时CO的转化率（填“大于”、“小于”或“等于”）．
④在530℃时，平衡常数K=1，若往1L容器中投入0.2mol CO（g）、0.2mol H₂O（g）、1mol CO₂（g）、0.1mol H₂（g），此时化学反应将___（填“向正方向”、“向逆方向”或“不”） 移动．

Answer 1

（1）根据盖斯定律，上下两式相加可得：CH₄（g）+2H₂O（g）=4H₂（g）+CO₂（g）△H=+163.9 kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2H₂O（g）=4H₂（g）+CO₂（g）△H=+163.9 kJ/mol；
（2）①由图表可知，曲线II和曲线I相比，平衡不移动，只是缩短了反应达平衡的时间，故II和I不同的条件为压强，且为增大压强，故Y为5MPa，两者的温度应相同，故X为530℃，故答案为：530；5；
②由图象可知，CO的平衡浓度为0.4mol/L，即可知△c（CO）=0.6mol/L，根据反应速率的公式V（CO）=(0.6mol/L)/(5min)=0.12mol•L^-1•min^-1．
故答案为：0.12；
③CO的平衡浓度越大，则其平衡转化率越低，故实验Ⅱ达平衡时CO的转化率大于实验Ⅲ达平衡时CO的转化率，故答案为：大于；
④若往1L容器中投入0.2mol CO（g）、0.2mol H₂O（g）、1mol CO₂（g）、0.1mol H₂（g），则此时反应的浓度商Qc=(0.1mol/L×1mol/L)/(0.2mol/L×0.2mol/L)=2.5>K，则此时反应应向逆反应方向移动，故答案为：向逆方向．