生产甲醇的原料CO、H2可由下列反应制取：CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g），试回答下列问题。
（1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
则CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____ （用含△H1，△H2的式子表示）
（2）一定条件下反应CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，且T2>T1，
则上述反应的△H____ 0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B处对应平衡常数（KA、KB）的大小关系为KA____
KB
（3）维持温度T2，将0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，平衡时达到B点，测得CH4的转化率为50%,该反应在此温度下的平衡常数KB=____ ，下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是_ ___
a．容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1：1：1：3
b．容器的密度恒定
c．容器的压强恒定
d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
（4）在上述B点平衡基础上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O气体，使之在C点重新达平衡，此时测得CO有0.03mol，则a=____
。
答案：
（1）ΔH1—3ΔH2 （2分） （2）> （2分）； < （2分）
（3）1.08×10－2mol2٠L－2 （2分，单位可不作要求）；acd（3分） （4）0.035（3分）
【解析】
试题分析：（1）根据已知的热化学方程式以及盖斯定律可知，①－②×3即得到CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g），所以该反应的反应热△H＝ΔH1—3ΔH2。
（2）根据图像可知，在压强相同时，温度越高，甲烷的转化率越高。这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应，即△H＞0。升高温度平衡向正反应方向移动，因此B点对应的平衡常数大于A点对应的平衡常数。
（3） CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
起始浓度（mol/L） 0.04 0.04 0 0
转化浓度（mol/L） 0.02 0.02 0.02 0.06
平衡浓度（mol/L） 0.02 0.02 0.02 0.06
所以该温度下该反应的平衡常数KB＝＝＝1.08×10—2mol2٠L－2
在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态，根据以上分析可知，平衡时容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1:1:1:3，所以可以说明反应达到平衡状态，a正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此密度始终是不变的，所以b不能说明；该反应是体积减小的可逆反应，所以当压强不再发生变化时，可以说明反应达到平衡状态，即c正确；d中的反应速率方向相反，且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，因此可以说明，d正确，答案选acd。
（4） CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
起始浓度（mol/L） b b 0 0
转化浓度（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.09
平衡浓度（mol/L）b－0.03 b－0.03 0.03 0.09
因为温度不变，平衡常数不变，所以＝1.08×10—2，解得b＝0.075mol，因此a＝0.075mol－0.04mol＝0.035mol
考点：考查盖斯定律的应用；外界条件对平衡状态的影响；平衡常数的计算和应用等