(1)由图2可知,在0~30h内,甲烷的物质的量变化量为△n(Ⅰ)<△n(Ⅱ)<△n(Ⅲ),故在0~30h内,CH4的平均生成速率v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ);由图2可知反应开始后的12小时内,在第Ⅱ种催化剂的作用下,收集的CH4最多;故答案为:VⅢ>VⅡ>VⅠ;Ⅱ.(2)①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206kJ?mol-1,反应是吸热反应,反应过程中体系的能量变化图为:;故答案为: ②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,根据平衡的三步计算可求CH4的平衡转化率: CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)起始量(mol) x x 0 0 变化量(mol) 0.10 0.10 0.10 0.30 平衡量(mol) x-0.10 x-0.10 0.10 0.30 K=c(CO)c3(H2) c(CH4)c(H2O) =0.10×0.303 (x?0.10)2 =27 计算得到x=0.11mol 甲烷的转化率=0.10mol 0,11mol ×100%=91% 故答案为:91% (3)①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),△H=+206kJ?mol-1 ②CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ?mol-1 依据盖斯定律①-②得到:CO2(g)+3H2O(g)═2O2(g)+CO(g)+3H2(g)△H=+1008 kJ?mol-1 故答案为:CO2(g)+3H2O(g)═2O2(g)+CO(g)+3H2(g)△H=+1008 kJ?mol-1
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