Question

【題目】一個化學反應，我們不但要關心物質變化，還要研究能量變化和反應快慢。

（1）下面是一個由天然氣和水反應制備氫氣的反應，其方程式為：CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)該反應過程中能量變化如圖所示，則該反應為______反應（填“吸熱”或“放熱”），

若已知，破壞1mol化學鍵需要吸收的熱量如下表所示：則該反應吸收或放出熱量為______kJ (用含a b c d字母的代數式表示)。

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

（2）一定溫度下，將3 molA氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中，發生如下反應：3A(g)＋B(g) xC(g)，反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，則1min內，B的平均反應速率為________；X為__________。若反應經2min達到平衡，平衡時C的濃度______0.8mol/L（填“大于”，“小于”或“等于”）。若已知達平衡時，該容器內混合氣體總壓強為p，混合氣體起始壓強為p0。請用p0、p來表示達平衡時反應物A的轉化率為__________。

Answer 1

【答案】 吸熱 4a+4b-2c-4d 0.2mol/(L.min) 2 小于

【解析】(1)反應過程中能量變化分析可知，反應物能量低于生成物，反應為吸熱反應，CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)，破壞1mol化學鍵需要吸收的熱量結合化學方程式計算，反應吸收的熱量=4a+4b-2c-4d，故答案為：吸熱；4a+4b-2c-4d；

(2)反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，參加反應的A的物質的量為3mol-1.8mol=1.2mol，由方程式可知，參加反應的B為1.2mol×=0.4mol，則1min內，B的平均反應速率為=0.2mol/(L·min)；生成的C為0.4mol/L×2L=0.8mol，故1.2mol：0.8mol=3：x，解得x=2；隨著反應的進行，反應速率逐漸減小，若反應經2min達到平衡，后1min的平均速率小于前1min的平均速率，前1min內C的濃度變化為0.4mol/L，則后1min內C的濃度變化小于0.4mol/L，故平衡時C的濃度小于0.8mol/L；若已知達平衡時，該容器內混合氣體總壓強為p，混合氣體起始壓強為p0，故平衡后混合氣體總的物質的量為(3mol+1mol)×=mol，故平衡后混合氣體物質的量減少量為(4-)mol，則：

3A(g)+B(g)2C(g) 物質的量減少△n

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n(A) (4-)mol

故n(A)=(4-)mol× =(6-)mol，故A的轉化率=×100%= ×100%，故答案為：0.2mol/(L·min)；2；小于； ×100%。