(1)从图1看出温度升高,甲烷的含量降低,正反应为放热反应,反应热△H大于0;
若在恒温恒压时,向该平衡体系中通入氦气,使容器体积变大,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正反应方向移动;
故答案为:>;向正反应方向;
(2)由图象可知,其他条件不变,升高温度,反应速率加快,甲烷的百分含量减小,平衡向正反应方向移动,
故答案为:其他条件不变,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动;
(3)其他条件不变,压强为2MPa时,CH4平衡含量随水碳比的增大而减小,其关系曲线为
;
故答案为:
;
(4)根据化学平衡三段式计算 CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
起始浓度(mol/L):0.50.500
变化浓度(mol/L):0.40.4 0.41.2
平衡浓度(mol/L):0.10.1 0.41.2
v(H2)=
△c(H2)
△t=[1.2mol/L/6min]=0.2mol?L-1?min-1;
平衡常数K=
c(CO)?c3(H2)
c(CH4)?c(H2O)=
0.4×1.23
0.1×0.1=69.1.
答:6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数分别为0.2mol?L-1?min-1、69.1.