美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣,其生產(chǎn)流程如下圖
(1)此流程的第II步反應(yīng)為:CO(g)+H
2O(g)
H
2(g)+CO
2(g),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___________;反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表一
從上表可以推斷:此反應(yīng)是________ (填“吸”、“放”)熱反應(yīng)。在830℃下,若開始時向恒容密閉容器中充入CO與H
2O均為1 mo1,則達(dá)到平衡后 CO的轉(zhuǎn)化率為___________。
(2)此流程的第II步反應(yīng)CO(g)+H
2O(g)
H
2(g)+CO
2(g),在830℃,以表二的物質(zhì)的量(單位為mol)投入恒容反應(yīng)器發(fā)生上述反應(yīng),其中反應(yīng)開始時,向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有________(填實(shí)驗(yàn)編號)
(3)在一個不傳熱的固定容積的容器中,判斷此流程的第II步反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是_________
① 體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
② 混合氣體的密度不變
③ 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
④ 各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑤ 體系的溫度不再發(fā)生變化
⑥ v(CO2正)=v(H2O逆)
(4)圖表示該反應(yīng)此流程的第II步反應(yīng)在時刻t 達(dá)到平衡、在時刻t分別因改變某個條件而發(fā)生變化的情況:圖中時刻t 發(fā)生改變的條件是_________。(寫出兩種)
(5)若400℃時,第Ⅱ步反應(yīng)生成l mol氫氣的熱量數(shù)值為33.2(單位為kJ),第Ⅰ步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)△H=-103.3 kJ·mol-1。則400℃時,甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為___________________。