Question

【題目】（1）甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應體系中同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學反應有：

	化學方程式	焓變 ΔH/(kJ·mol1)
甲烷 氧化	CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)	ΔH1
	CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)	322.0
蒸汽 重整	CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)	206.2
	CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)	165.0

①反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH= kJ·mol1。

②1 mol甲烷完全燃燒的反應熱為ΔH2，則ΔH2 (填“>”“<”或“=”)ΔH1。

（2）物質(tBuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應：(tBuNO)22(tBuNO) ΔH。實驗測得該反應的ΔH=+50.5 kJ·mol1，活化能Ea=90.4 kJ·mol1。下列能量關系圖合理的是 。

（3）汽車尾氣中主要含有CO、NO2、SO2、CO2，目前采用的是在汽車排氣裝置中安裝一個凈化器可以有效地將尾氣中的有害氣體轉化。如：CO(g)+NO2(g)NO(g)+ CO2(g) ΔH=a kJ·mol1(a>0)

2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=b kJ·mol1(b>0)

則用標準狀況下的3． L CO還原NO2至N2(CO完全反應)的整個過程中放出的熱量為 (用含有a和b的代數(shù)式表示) kJ。

Answer 1

【答案】（1）①41.2（3分） ②<（2分）

（2）D（2分） （3）（3分）

【解析】（1）①由蒸汽重整的兩個反應可知，利用第二個反應減去第一個反應則得出該反應的反應熱為ΔH=(165.0206.2) kJ·mol1=41.2 kJ·mol1。②1 mol甲烷完全燃燒的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH2。生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水釋放出的熱量多，故ΔH2<ΔH1。

（2）由實驗測得該反應的反應熱ΔH=+50.5 kJ·mol1，可知該反應是吸熱反應，則反應物的總能量低于生成物的總能量，可排除能量關系圖B和C。又依據(jù)活化能Ea=90.4 kJ·mol1，EaΔH<50.5 kJ·mol1，能量關系圖A中，EaΔH>50.5 kJ·mol1，Ea與ΔH的比例不對。而能量關系圖D是合理的，故選D。

（3）CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=a kJ·mol1乘以2得2CO(g)+2NO2(g)2NO(g)+2CO2(g) ΔH=2a kJ·mol1與2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=b kJ·mol1相加即得4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH=(2a+b) kJ·mol1，n(CO)= 0.15 mol，所以放出的熱量為× (2a+b) kJ。