Question

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

（1）將煤轉(zhuǎn)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(yīng)制H2和CO的熱化學(xué)方程式 。

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

（2）已知一定溫度和壓強(qiáng)下，由H2和CO反應(yīng)合成優(yōu)質(zhì)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(zhì)的物質(zhì)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(shí)進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為20%。若在相同條件下，起始時(shí)在該容器中充入1mol CH3OH（g），反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)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(yīng)二減去反應(yīng)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(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)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(yīng)生成2mol甲醇時(shí)放熱182kJ，則有2molCO，4molH2參加反應(yīng)，投料量CO大于2mol，H2大于4mol，答案選D；②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，對(duì)于等效平衡，從不同方向建立平衡時(shí)，轉(zhuǎn)化率之和為1，故應(yīng)吸收的熱量為91kJ/mol×1mol×(1-20%)=72.8kJ。