Question

（1）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的  意义。某合成氨工业中氢气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__________反应（填“吸热”或“放热”）

（2）某温度下，10L密闭容器中充入2mol CH₄和   3molH₂O(g)，发生CH₄ (g)+ 2H₂O (g) CO₂(g)+4H₂ (g)反应，反应进行到4s时CO₂ 的物质的量浓度为0.08mol/L，再过一段时间反应达平衡，平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。则：

①前4s以CH₄浓度变化表示的平均反应速率为多少？

② 4s时，混合气体中H₂的体积分数为多少？

③平衡时，H₂O (g)的浓度是多少？（要求：写出计算过程）

Answer 1

（1）吸热（2分） 

（2）CH₄ + 2H₂O CO₂ + 4H₂

2     3          0      0

0.8    1.6         0.8    3.2

1.2    1.4         0.8    3.2

①v(CH₄)==0.02mol/(L·S) （2分）

②（2分）

③CH₄+2H₂OCO₂+4H₂

2     3        0   0

x     2x       x   4x

   2-x    3-2x      x   4x

（2分）