煤化工是以煤为原料.经过化学加工使煤转化为气体.液体.固体燃料以及各种化工产品的工业过程.

(8分)(2011·苏北四市调研)煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，反应为：

C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，

ΔS＝＋133.7 J·(K·mol)－1

①该反应能否自发进行与________有关；

②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母，下同)。

a．容器中的压强不变

b．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键

c．v正(CO)＝v逆(H2O)

d．c(CO)＝c(H2)

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应

CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：

实验

组

温度/

℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所

需时间/min

H2O

CO

H2

CO2

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①实验1中以v(H2)表示的反应速率为___。

②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3min，则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示)。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。

a．升高温度

b．充入He(g)，使体系压强增大

c．将H2O(g)从体系中分离出来

d．再充入1 mol CO2和3 mol H2