Задание 3. Как нужно изменить температуру и давление, чтобы увеличить выход водорода в промышленно важной реакции CH₄(г) + 2H₂O(г) ⇄ CO₂(г) + 4H₂(г) — Q? Ответ обоснуйте.

Реакция паровой конверсии метана является эндотермической: для её протекания поглощается теплота.

1. Температуру нужно повысить. Согласно принципу Ле Шателье, повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции — вправо, то есть в сторону образования углекислого газа и водорода.
2. Давление нужно понизить. В левой части реакции содержится 3 моль газа: 1 моль CH₄ и 2 моль H₂O. В правой части — 5 моль газа: 1 моль CO₂ и 4 моль H₂. При понижении давления равновесие смещается в сторону большего числа молекул газа — вправо.

Ответ: температуру следует повысить, а давление — понизить.