Question

（1）合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應(yīng)制備，其主要反應(yīng)為：

CH4(g)+ 2H2O­(g) CO2(g)+4H2­(g)

反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，

則該反應(yīng)為 反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）

若已知，破壞1mol化學(xué)鍵需要吸收的熱量如下表所示：

化學(xué)鍵	C—H	O—H	C=O	H—H
吸收熱量（kJ/mol）	a	b	c	d

則該反應(yīng)吸收或放出熱量為 kJ(用含a b c d字母的代數(shù)式表示)

（2）某溫度下，10L密閉容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g)，發(fā)生

CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g)反應(yīng)， 反應(yīng)進行到4s時CO2的濃度為0.08mol/L，再過一段時間反應(yīng)達平衡，平衡時容器的壓強是起始時的1.4倍。

則 ① 前4s以H2O(g)濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為多少？② 4s時，混合氣體中H2的體積分數(shù)為多少？③ 平衡時，CH4的濃度是多少？

（要求：寫出計算過程）

 

Answer 1

（1）吸熱；4a+4b-2c-4d

（2）

①

②

【解析】

試題分析：（1）由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知反應(yīng)物能量低于生成物濃度，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；對于反應(yīng)CH4(g)+ 2H2O (g) CO2(g)+4H2(g)，破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵需吸收能量為4a+4b，形成生成物中化學(xué)鍵可釋放能量為2c+4d，則該反應(yīng)吸收的熱量為4a+4b-2c-4d；（2）利用三段式進行計算。

考點：考查化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計算等相關(guān)知識。