Question

【題目】據報道，我國在南海北部神狐海域進行的可燃冰（甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。

甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，除部分氧化外還有以下二種：

水蒸氣重整：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol－1①

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=－41.2kJ·mol－1②

二氧化碳重整：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH3③

則反應①自發進行的條件是___，ΔH3=___kJ·mol-1。

Answer 1

【答案】高溫 +247.1

【解析】

根據△H-T△S判斷反應的自發性；根據蓋斯定律，將①-②得到反應③的熱化學方程式。

水蒸氣重整：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol－1，△H＞0，△S＞0，滿足△H-T△S＜0，則需要高溫；水蒸氣重整：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol－1 ①，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=－41.2kJ·mol－1②，根據蓋斯定律，將①-②得到反應③的熱化學方程式：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H3=（+205.9kJ·mol－1）-（-41.2kJ·mol－1）=+247.1kJ·mol－1，故答案為：高溫；+247.1。