21.在恒溫恒容的密閉容器中,工業(yè)上常用反應①制備甲醇:①CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
1<0;其中的原料氣常用反應②來制備:②CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)△H
2。根據(jù)題意完成下列各題:
(1)判斷反應①達到平衡狀態(tài)的標志是
。(填字母)
a.CO體積分數(shù)保持不變
b.CO和CH
3OH濃度相等
c.容器中氣體的壓強不變
d.CH
3OH的生成速率與CO的消耗速率相等
e.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)欲提高反應①中CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是
。(填字母)
a.向裝置中再充入N
2b.升高溫度
c.改變反應的催化劑
d.向裝置中再充入H
2(3)一定條件下,反應②中CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關系如圖所示。則△H
2
0(填“<”、“>”或“=”),在T℃時的1L密閉容器中,充入1mol CH
4和3mol H
2O(g),發(fā)生反應②,經(jīng)過5min達到平衡,此時CH
4的轉(zhuǎn)化率為50%,則從開始到平衡,H
2的平均反應速率為
,T℃時該反應的平衡常數(shù)為
。
(4)若向此1L密閉容器中,加入1mol CH
4、5mol H
2O(g)、1mol CO和3mol H
2,發(fā)生反應②,若溫度仍為T℃,此時v
(正)
v
(逆)(填“<”、“<”或“=”)。