科研生产中常涉及碳的化合物．请回答下列问题：（1）700℃时，向容积为3L的密闭容器中充人一定量的CO和H2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），反应过程中测定的部分数据见表

Question

科研生产中常涉及碳的化合物．请回答下列问题：

（1）700℃时，向容积为3L的密闭容器中充人一定量的CO和H₂O，发生反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），反应过程中测定的部分数据见表（表中t₂>t₁）：

反应时间/min	N[CO（g）]mol	N[H2O（g）]mol
0	1.8	0.9
t1	1.2
t2	y	0.3

①反应在t₁ min内的平均速率为v（H₂）=___；判定t₁达平衡状态的理由是___．
②保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.9mol CO和1.8mol H₂O（g），达平衡时，CO₂的物质的量浓度c（CO₂）=___．
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．CO在不同温度下平衡转化率与压强的关系如图所示．该反应的△H___0（填“>”、“=”或“<”），实际生产条件控制在250℃，1.3×l0⁴kPa左右，选择此压强的理由是___．
（3）CH₄和H₂O（g）通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g），将等物质的量的CH₄和H₂O（g）充入2L恒容密闭反应器，某温度下反应达平衡，平衡常数值K=27，此时测得n（CO）=0.2mol，通过计算求CH₄的平衡转化率（保留2位小数）．

Answer 1

（1）①v（CO）=((1.8mol-1.2mol)/(3L))/(t1min)=(0.2)/(t1)mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，则v（H₂）=（CO）=(0.2)/(t1)mol/（L．min）；
t₁ min时生成水的物质的量为0.3mol，与t₂ min时生成水的物质的量相等，不再随时间发生变化，说明t₁ min时到达平衡，
故答案为：(0.2)/(t1)mol/（L．min）；t₁ min时生成水的物质的量为0.3mol，与t₂ min时生成水的物质的量相等，不再随时间发生变化；
②CO、H₂O按1：1反应，与原平衡相比二者物质的量互换，由于平衡常数不变，则平衡时二氧化碳的浓度相等，则达平衡时，CO₂的物质的量浓度c（CO₂）=(1.8mol-1.2mol)/(3L)=0.2mol/L，
故答案为：0.2mol/L；
（2）由图可知，压强一定时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应故△H<0；
在1.3×l0⁴kPa左右，CO的转化率已经较高，再增大压强，对设备要求较高，增大成本，故选择1.3×l0⁴kPa左右，
故答案为：<；在1.3×l0⁴kPa左右，CO的转化率已经较高，再增大压强，对设备要求较高，增大成本；
（3）将等物质的量的CH₄和H₂O（g）充入2L恒容密闭反应器，某温度下反应达平衡，平衡常数值K=27，此时测得n（CO）=0.2mol，则：
            CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）
起始量（mol/L）：x       x        0       0
转化量（mol/L）：0.1     0.1      0.1     0.3
平衡量（mol/L）：x-0.1   x-0.1    0.1     0.3
故(0.1×0．33)/((x-0.1)×(x-0.1))=27，解得x=0.11，
则CH₄的平衡转化率为(0.1mol/L)/(0.11mol/L)×100%≈90.91%，
答：CH₄的平衡转化率为90.91%．