Question

 (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(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：

	化學(xué)方程式	焓變ΔH (kJ·mol－1)
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(yīng)CO(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋H₂(g)的ΔH＝________ kJ·mol^－1。

②甲烷的燃燒熱為ΔH₂，則ΔH₂________ΔH₁(填“＞”、“＝”或“＜”)。

(2)物質(zhì)(tBuNO)₂在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng)：

(t­BuNO)₂2(t­BuNO)　ΔH。

實驗測得該反應(yīng)的ΔH＝＋50.5 kJ·mol^－1，活化能E_a＝90.4 kJ·mol^－1。下列能量關(guān)系圖合理的是________________________________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)①由蒸汽重整的兩個反應(yīng)可知，利用第二個反應(yīng)減去第一個反應(yīng)則得出該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：ΔH＝(165.0－206.2) kJ·mol^－1＝－41.2 kJ·mol^－1。②表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)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(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝＋50.5 kJ·mol^－1，可知該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，可排除能量關(guān)系圖B和C。又依據(jù)活化能E_a＝90.4 kJ·mol^－1，E_a－ΔH＜50.5 kJ·mol^－1，能量關(guān)系圖A中，E_a－ΔH＞50.5 kJ·mol^－1，E_a與ΔH的比例不對。而能量關(guān)系圖D是合理的，故選D。

答案　(1)①－41.2　②＜　(2)D