Question

【题目】（本题共10分）研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理，对于防止大气污染有重要意义。

（1）将煤转化为清洁气体燃料。已知：

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= 242.0 kJ/mol

C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= 110.0 kJ/mol

①写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式 。

②已知在101kPa时，CO、 H2和CH4的燃烧热分别为283kJ/mol、286 kJ/mol和892kJ/mol。则反应CH4(g)+ H2O(g) CO（g）＋3H2（g）△H= kJ/mol。

（2）已知一定温度和压强下，由H2和CO反应合成优质燃料甲醇：

CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）△H＝－91kJ/mo1

①在相同条件下要想得到182kJ热量，加入各物质的物质的量可能是 。

A．2mo1 CO和4mol H2 B．2mo1 CO、4mol H2和1mol CH3OH（g）

C．4mo1 CO和4mol H2 D．4mo1 CO和6mol H2

②将1mol CO和2mol H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%。若在相同条件下，起始时在该容器中充入1mol CH3OH（g），反应达到平衡时的热量变化是 （填“吸收”或“放出”） kJ热量。

Answer 1

【答案】（本题共10分）（每空2分）

（1） ① C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+132kJ/mol ②△H= ＋205kJ/mol

（2） ① D；② 吸收 72.8

【解析】

试题分析：（1）①由盖斯定律，反应二减去反应一得C(s)+ H2O(g)= CO（g）＋H2(g) H= 110.0 kJ/mol-（242.0 kJ/mol）=+132 kJ/mol；②液态水变为气态水吸热44 kJ/mol，△H=283kJ/mol+3×286 kJ/mol -892kJ/mol-44 kJ/mol =+205 kJ/mol；（2）①反应生成2mol甲醇时放热182kJ，则有2molCO，4molH2参加反应，投料量CO大于2mol，H2大于4mol，答案选D；②正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，对于等效平衡，从不同方向建立平衡时，转化率之和为1，故应吸收的热量为91kJ/mol×1mol×(1-20%)=72.8kJ。