Question

15．天然氣經(jīng)O₂和H₂O（g）重整制合成氣，再由合成氣制備甲醇的相關(guān)反應(yīng)如下
①主反應(yīng)；CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H₁
②副反應(yīng)：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂
③主反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）═CO+3H₂（g）△H₃=206.1KJ•mol^-1
④主反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₄=90.0KJ•mol^-1
⑤副反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₅=49.0KJ•mol^-1
下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． △H₁＞△H₂
• B． 設(shè)計(jì)反應(yīng)①的主要目的是增大n（CO）/n（H₂）的比值
• C． CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• D． △H₂=4△H₁=659.3 KJ•mol^-1

Answer 1

分析 A．CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂，此反應(yīng)為甲烷完全燃燒時(shí)的反應(yīng)，CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H₁，此反應(yīng)為甲烷不完全燃燒時(shí)的反應(yīng)，則完全燃燒放出的熱量大于不完全燃燒，放熱為負(fù)值，故△H₁＞△H₂，據(jù)此進(jìn)行分析；
B．主反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₄=90.0KJ•mol^-1，故主反應(yīng)n（CO）/n（H₂）=$\frac{1}{2}$，而反應(yīng)①中n（CO）/n（H₂）的比值也為$\frac{1}{2}$，故沒(méi)起到反應(yīng)增大n（CO）/n（H₂）的比值的作用；
C．④主反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₄=90.0KJ•mol^-1
⑤副反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+HzO（g）△H₅=49.0KJ•mol^-1，④-⑤得，CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=41.0KJ•mol^-1，△H＞0，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，據(jù)此進(jìn)行分析；
D．①主反應(yīng)；CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H₁，①×4得，4CH₄（g）+2O₂（g）═4CO（g）+8H₂（g）△H=4△H₁，②副反應(yīng)：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂，這與反應(yīng)②熱化學(xué)方程式不一樣，故△H₂≠4△H₁．

解答 解：A．CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂，此反應(yīng)為甲烷完全燃燒時(shí)的反應(yīng)，CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H₁，此反應(yīng)為甲烷不完全燃燒時(shí)的反應(yīng)，則完全燃燒放出的熱量大于不完全燃燒，放熱為負(fù)值，故△H₁＞△H₂，故A正確；
B．主反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₄=90.0KJ•mol^-1，故主反應(yīng)n（CO）/n（H₂）=$\frac{1}{2}$，而反應(yīng)①中n（CO）/n（H₂）的比值也為$\frac{1}{2}$，故沒(méi)起到反應(yīng)增大n（CO）/n（H₂）的比值的作用，故B錯(cuò)誤；
C．④主反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₄=90.0KJ•mol^-1
⑤副反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+HzO（g）△H₅=49.0KJ•mol^-1，④-⑤得，CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=41.0KJ•mol^-1，△H＞0，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故C正確；
D．①主反應(yīng)；CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H₁，①×4得，4CH₄（g）+2O₂（g）═4CO（g）+8H₂（g）△H=4△H₁，②副反應(yīng)：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂，這與反應(yīng)②熱化學(xué)方程式不一樣，故△H₂≠4△H₁，故D錯(cuò)誤，
故選AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的判斷，結(jié)合熱化學(xué)方程式判斷反應(yīng)放熱還是吸熱等，本題難度中等．