题目

 (1)氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，反应过程中能量变化如图所示： 则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。若已知某些化学键的键能用字母表示如下表： 化学键 C—H O—H C===O H—H 键能(kJ·mol－1) a b c d 则根据该反应制取1 mol H2要吸收或放出热量为__________kJ(用含a、b、c、d字母表示)。 (2)某温度下，10 L密闭容器中充入1.8 mol CH4和3 mol H2O(g)，发生CH4＋2H2O(g)CO2＋4H2反应，反应进行到8 s时CO2的浓度为0.08 mol·L－1，则： ①前8 s以H2O(g)表示的平均反应速率为_____________________________________； ②8 s时，混合气体中H2的体积分数为____________________________________。 答案：解析：(1)由能量变化图可知反应物能量低于生成物能量，该反应为吸热反应；对于反应CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，破坏反应物中化学键需吸收能量为(4a＋4b)kJ，形成生成物中化学键可释放能量为(2c＋4d)kJ，则该反应吸收的热量为(4a＋4b－2c－4d)kJ，因此制取1 mol H2要吸收的热量为(a＋b－0.5c－d)kJ。 (2)利用三段式进行计算。 　　　CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g) 起始(mol)　1.8　　　3　　　　　0　　　 　0 反应(mol)  0.8      1.6        0.8        3.2 平衡(mol)  1        1.4       0.8         3.2 ①v(H2O)＝÷8 s＝0.02 mol·L－1·s－1 ②H2的体积分数＝×100%＝50%。 答案：(1)吸热　a＋b－0.5c－d (2)①0.02 mol·L－1·s－1　②50%

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