题目内容
天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气．下表是某合成氨厂采用不同原料时的相对投资费用和能量消耗的数据．
请回答下列问题．
（1）依据上表信息，你认为采用 为原料最好．
（2）请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式： ．
（3）已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-394kJ?mol-1①
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）；△H=-566kJ?mol-1②
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=-484kJ?mol-1③
试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式： ．
| 原料 | 天然气 | 重油 | 煤 |
| 相对投资费用 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 能量消耗/J?t-1 | 28×109 | 38×109 | 48×109 |
（1）依据上表信息，你认为采用
（2）请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：
（3）已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-394kJ?mol-1①
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）；△H=-566kJ?mol-1②
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=-484kJ?mol-1③
试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式：
考点：热化学方程式
专题：化学反应中的能量变化
分析：（1）依据表中信息进行对比解答，天然气相对投资费用1.0，能量消耗28109J?t-1，天然气相对投资费用1.5，能量消耗28109×1.5J?t-1，天然气相对投资费用2.0，能量消耗2×28109J?t-1，相对于重油和煤，天然气为原料最好；
（2）根据质量守恒进行解答；
（3）根据盖斯定律进行解答．
（2）根据质量守恒进行解答；
（3）根据盖斯定律进行解答．
解答：
解：（1）根据合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗表，天然气相对投资费用1.0，能量消耗28109J?t-1，天然气相对投资费用1.5，能量消耗28109×1.5J?t-1，天然气相对投资费用2.0，能量消耗2×28109J?t-1，相对于重油和煤，天然气为原料最好，故答案为：天然气；
（2）甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应；生成氢气和一氧化碳，根据题干中提供的反应物和生成物，再根据质量守恒，即可得出CH4+H2O
CO+3H2，
故答案为：CH4+H2O
CO+3H2；
（3）C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol；A
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ/mol；B
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol；C
将ABC三式作如下变换，A-
C-
B可得：C（S）+H2O（g）
CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol，
故答案为：C（S）+H2O（g）
CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol．
（2）甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应；生成氢气和一氧化碳，根据题干中提供的反应物和生成物，再根据质量守恒，即可得出CH4+H2O
| ||
| 催化剂 |
故答案为：CH4+H2O
| ||
| 催化剂 |
（3）C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol；A
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ/mol；B
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol；C
将ABC三式作如下变换，A-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| ||
故答案为：C（S）+H2O（g）
| ||
点评：本题是一道化学和工业生产联系的题目，主要考查了合成氨工业，掌握合成氨工业的流程和设备，结合化学平衡的原理解答是关键，难度中等．
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