甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH 4 和H 2 O为原料来制备甲醇。 (1)将1.0 mol CH 4 和2.0 mol H 2 O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH 4 (g)+H 2 O(g) CO(g)+3H 2 (g)……Ⅰ,CH 4 的转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①已知100°C时达到平衡所需的时间为5 min,则用H 2 表示的平均反应速率为________。 ②图中的p 1 ________p 2 (填“”或“=”),100°C时平衡常数为________。 ③在其他条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)在压强为0.1 MPa条件下,a mol CO与3a mol H 2 的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)……Ⅱ。 ④该反应的ΔH________0,ΔS________0(填“”或“=”)。 ⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________。 A.升高温度 B.将CH 3 OH(g)从体系中分离 C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1 mol CO和3 mol H 2 ⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。 实验编号 T(°C) n(CO)/n(H 2 ) p(MPa) ⅰ 150 ½ 0.1 ⅱ ________ ________ 5 ⅲ 350 ________ 5