题目内容

18．“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷，工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1：1，已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量，1mol H2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量．
（1）写出H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-572kJ•mol-1；若1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量＜890kJ（填“＞”“=”或“＜”）；
（2）忽略水煤气中其他成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为3.1：1，燃烧生成的CO2的质量比约为1.55：1．

分析 （1）结合热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变；液态水变为气态水吸热；
（2）水煤气中主要成分是CO和H2，二者的体积比为l：l，l mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和气态水放出802kJ热量，结合热化学方程式计算热量之比．

解答 解：（1）1mol H2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，所以H2完全燃烧生成气态水的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-572kJ•mol-1；1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量，液态水变为气态水吸热，所以相同条件下，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量小于890kJ；
故答案为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-572kJ•mol-1；＜；
（2）依据热化学方程式：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-572kJ•mol-1；CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890kJ/mol；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566KJ/mol；水煤气中主要成分是CO和H2，二者的体积比为l：l，1molCH4燃烧放热890kJ，1molCO、H2混合气体放热$\frac{283+286}{2}$kJ=284.5kJ，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为$\frac{Q}{284.5}$：$\frac{Q}{890}$=3.1：1，燃烧生成的CO2的质量比约为$\frac{3.1×\frac{1}{2}×44}{1×44}$=1.55：1； 
故答案为：3.1：1；1.55：1．

点评 本题主要考查了热化学方程式书写，反应热量的计算应用，燃烧特征的比较分析，注意反应中的热量与物质的量成正比，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．能证明淀粉部分水解成葡萄糖的试剂是（　　）
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C．新制Cu（OH）2悬浊液与碘水D．碘化钾溶液与碘水
6．下列有关化学用语表示正确的是（　　）
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13．随原子序数的递增，八种短周期元素（x-h）原子半径的相对大小，最高正价或最低负价的变化如柱状图所示．根据判断出的元素回答问题：

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14．下列过程没有发生化学反应的是（　　）
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12．下列各反应的离子方程式中，错误的是（　　）
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