(1)由图三可知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-846.3KJ/mol ①
CO2(g)=CO(g)+O2(g)△H=+282KJ/mol ②
H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol ③
将①+②-③×3可得:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=(-846.3KJ/mol)+(+282KJ/mol )-(-241.8KJ/mol )×3=+161.1 kJ?mol-1
故答案为:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+161.1 kJ?mol-1;
(2)反应3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H<0,故若使平衡常数K值变大,则平衡右移,必须通过降低温度才能实现.
A、平衡常数K值变大,平衡右移,故A正确;
B、平衡常数K值变大,平衡右移,须降低温度,而降低温度时正反应速率一直减小,故B错误;
C、平衡常数K值变大,平衡右移,故C错误;
D、平衡常数K值变大,平衡右移,须降低温度,而降低温度时逆反应速率开始减小,由于平衡右移,生成物的浓度后来增大,故逆反应速率后来增大,故D正确.
故选AD;
(3)①平衡状态c(H2)=c(CH4)=0.8mol/L,c(CO2)=0.2mol/L;
CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
起始量(mol/L) 1.0 4.0 0 0
变化量(mol/L) 0.8 3.2 0.8 1.6
平衡量(mol/L) 0.2 0.8 0.8 1.6
用CH4表示达到平衡时的正反应速率==0.08 mol?L-1?min-1;
起始充H2的物质的量=4.0mol/L×2L=8mol;
平衡常数K==25;
故答案为:0.08 mol?L-1?min-1; 8 mol; 25;
②CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g),反应是气体体积减小的反应,在20min时扩大容器体积,减小压强,反应速率减小,正逆反应速率减小,正反应速率减小的多,反应逆向进行,逆反应速率减小的小,随反应进行氢气逆反应速率减小最后达到平衡状态,氢气的逆反应速率如右图CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g),反应是气体体积减小的反应,在20min时扩大容器体积,减小压强,反应速率减小,正逆反应速率减小,正反应速率减小的多,反应逆向进行,逆反应速率减小的小,随反应进行氢气逆反应速率减小最后达到平衡状态,氢气的逆反应速率如右图:
,
故答案为:
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