甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应①和反应②，用CH4和H2O为原料来制备甲醇（CH3OH）．①C

Question

甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应①和反应②，用CH4和H2O为原料来制备甲醇（CH3OH）．①CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）△H1②CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H2将0.20mol CH4和0.30mol H2O（g）通入容积为10L的密闭容器中，在一定条件下发生①反应，达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如图．（1）温度不变，缩小体积，增大压强，①的反应速率______（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡向______方向移动．（2）反应①的△H1______0（填“＜”、“=”或“＞”）．（3）如果反应①达到平衡时所用的时间为2min，求CH4的反应速率及化学平衡常数的值．（写出计算过程）．（4）在100℃压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下进行②反应，生成甲醇．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（℃） n （CO）/n（H2） P（MPa） I 150 13 0.1 II 5 III 350 5