Question

【題目】（本題共10分）研究燃料的燃燒和對污染氣體產物的無害化處理，對于防止大氣污染有重要意義。

（1）將煤轉化為清潔氣體燃料。已知：

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= 242.0 kJ/mol

C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= 110.0 kJ/mol

①寫出焦炭與水蒸氣反應制H2和CO的熱化學方程式 。

②已知在101kPa時，CO、 H2和CH4的燃燒熱分別為283kJ/mol、286 kJ/mol和892kJ/mol。則反應CH4(g)+ H2O(g) CO（g）＋3H2（g）△H= kJ/mol。

（2）已知一定溫度和壓強下，由H2和CO反應合成優質燃料甲醇：

CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）△H＝－91kJ/mo1

①在相同條件下要想得到182kJ熱量，加入各物質的物質的量可能是 。

A．2mo1 CO和4mol H2 B．2mo1 CO、4mol H2和1mol CH3OH（g）

C．4mo1 CO和4mol H2 D．4mo1 CO和6mol H2

②將1mol CO和2mol H2充入一密閉容器中，保持恒溫恒壓時進行反應，達到平衡時，測得CO的轉化率為20%。若在相同條件下，起始時在該容器中充入1mol CH3OH（g），反應達到平衡時的熱量變化是 （填“吸收”或“放出”） kJ熱量。

Answer 1

【答案】（本題共10分）（每空2分）

（1） ① C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+132kJ/mol ②△H= ＋205kJ/mol

（2） ① D；② 吸收 72.8

【解析】

試題分析：（1）①由蓋斯定律，反應二減去反應一得C(s)+ H2O(g)= CO（g）＋H2(g) H= 110.0 kJ/mol-（242.0 kJ/mol）=+132 kJ/mol；②液態水變為氣態水吸熱44 kJ/mol，△H=283kJ/mol+3×286 kJ/mol -892kJ/mol-44 kJ/mol =+205 kJ/mol；（2）①反應生成2mol甲醇時放熱182kJ，則有2molCO，4molH2參加反應，投料量CO大于2mol，H2大于4mol，答案選D；②正反應為放熱反應，逆反應為吸熱反應，對于等效平衡，從不同方向建立平衡時，轉化率之和為1，故應吸收的熱量為91kJ/mol×1mol×(1-20%)=72.8kJ。