题目内容

【题目】“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的气体是指天然气,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,1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量;1molCH4 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反应方程式: , 若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量 890kJ(填“>”、“=”或“<”)
(2)忽略水煤气中其它成分,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;燃烧生成的CO2 的质量比约为
(3)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作民用燃料,突出的优点是

【答案】
(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣572kJ?mol1;<
(2)3.1:1;1.55:1
(3)热值高,污染小
【解析】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=﹣572kJmol1;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;
所以答案是:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣572kJmol1;<;(2)依据热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣572kJmol1;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1:1,1molCH4燃烧放热890kJ,1molCO、H2混合气体放热 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 =3.1:1,燃烧生成的CO2的质量比约为 =1.55:1;
所以答案是:3.1:1;1.55:1;(3)以上数据和计算说明,相同物质的量的天然气和水煤气,天然气燃烧放出的热量多,即热值高,燃烧产生的温室气体CO2少,所以答案是:热值高,污染小.

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