合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.
(1)向合成塔中按1:4的物质的量之比充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(P)的关系图.

①写出工业上合成氨的化学方程式____
②图A中氨气的体积分数为15.00%时,H2的转化率=____
③图B中T=500℃,温度为450℃对应的曲线是____ (选填字母“a“或“b”),选择的理由是____
④由图象知,增大压强可提高原料的利用率,从生产实际考虑增大压强需解决的问题是____ (写出一条即可).
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为:
CH4(g)+H2O
CO(g)+3H2(g);△H=+QkJ/mol(Q>0)
(3)一定温度下,在2L容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如下表
时间/min
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CH4(mol)
|
H20( mol)
|
CO (mol)
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H2 (mol)
|
0
|
0.40
|
1.00
|
0
|
0
|
5
|
X1
|
X2
|
X3
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0.60
|
7
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Y1
|
Y2
|
0.20
|
Y3
|
10
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0.21
|
0.81
|
0.19
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0.62
|
①分析表中数据,判断5〜7min之间反应是否处于平衡状态____ (填“是”或“否”),
前5min平均反应速率v(CH4)=____
②反应在7~10min之间,CO的物质的量减少的原因可能是____ (填字母).
a·减少CH4 b·降低温度c·增大压强d·充入H2
③若保持温度不变,向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O.____ mol CO、____ mol H2,达到平衡时CH4的体积百分含量与第一次投料相同.