（16分）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4。
（1）写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式 。
已知： ① CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH＝－41kJ·mol－1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH＝－73kJ·mol－1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH＝－171kJ·mol－1
（2）另一生成CH4的途径是CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。其他条件相同时，H2的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图所示。
①该反应的△H 0（填“＜”、“＝”或“＞”）。
②实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件，运用化学反应速率和平衡知识，同时考虑生产实际，说明选择该反应条件的理由________________________。
③某温度下，将0.1 mol CO和0.3 mol H2充入10L的密闭容器内发生反应CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)，平衡时H2的转化率为80%，求此温度下该反应的平衡常数K。（写出计算过程，计算结果保留两位有效数字）
（1）CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH＝－162kJ·mol－1 （3分，热化学方程式2分，数据1分）
（2）①＜ （3分）
②相对于N点而言，采用M点，温度在500-600K之间，温度较高，反应速率较快，氢气的平衡转化率也较高，压强为常压对设备要求不高。 （3分）
③（7分）
CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)
起始时各物质浓度/ mol·L－1： 0.01 0 .03 0 0
平衡时各物质浓度/ mol·L－1 0.002 0.006 0.008 0.008
（以上3分）
K＝
＝
＝0.148×106
（1分） （1分） （2分，数据和单位各1分）
题目分析：
⑴先写出该反应的方程式，并标明各物质的状态：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）；将“②+③-①×2”能得该反应方程式，再根据盖斯定律可计算该反应的反应热△H＝（-73kJ•mol-1）+（-171kJ•mol-1）-（-41kJ•mol-1）×2＝-162kJ•mol-1，综上便可写出完整的热化学方程式。
⑵①由图可知，压强一定时，升高温度，平衡时氢气的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，则△H＜0；
②相对于N点而言，采用M点，温度在500-600K之间，温度较高，反应速率较快，氢气的平衡转化率也较高，压强为常压对设备要求不高；
③平衡时H2的转化率为80%，参加反应氢气的物质的量=0.3mol×80%=0.24mol，则氢气的浓度变化量=
=0.024mol/L，然后结合三段分析如下：
CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）
开始（mol/L）：0.01 0.03 0 0
变化（mol/L）：0.008 0.024 0.008 0.008
平衡（mol/L）：0.002 0.006 0.008 0.008
故平衡常数K＝＝＝0.148×106。