解题思路:(1)根据V=[△C/△t]求出CH4的化学反应速率,然后根据反应速率之比等于化学计量数之比,求出H2的化学反应速率;根据图象可知化学反应速率加快,化学平衡正向移动;
(2)由于CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,要保持恒压,须扩大容器的体积,对于甲容器来说相当于减压,速率减慢,平衡正向移动;
(3)根据浓度熵Q与平衡常数K的大小来判断v(正)和v(逆)的大小.
(1)CH4的化学反应速率为V=[△C/△t]=[0.5mol/L/5min]=0.1mol/(L•min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,H2的化学反应速率为0.3mol/(L•min),故答案为:0.3mol/(L•min);
根据图象可知化学反应速率加快,化学平衡正向移动,根据外界条件对化学反应速率的影响和对化学平衡的影响,可用升高温度或充入水蒸气来达到目的,故答案为:升高温度或充入水蒸气;
(2)因CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,要保持恒压,须扩大容器的体积,对于甲容器来说相当于减压,速率减慢,平衡正向移动,所以到达平衡的时间长,甲烷的转化率提高,其图象为:
,故答案为:
.
(3)反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在某时刻的浓度幂之积为Q=
C(H2)×C(CO2)
C(CO)×C(H2O)=[2×2/0.5×8.5]=0.94<1.0,反应正向进行,v(正)>v(逆),故选:a.
点评:
本题考点: 化学平衡的影响因素;物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡的计算.
考点点评: 本题主要考查了化学反应速率的计算、外界条件对化学反应速率和平衡的影响等,难度中等.