Question

合成氣（CO和H₂為主的混合氣體）不但是重要的燃料，也是重要的化工原料，圖中曲線Ⅰ和Ⅱ是兩種合成CO和H₂反應(yīng)的能量變化圖．
（1）氫氣與氧氣反應(yīng)生成水蒸氣的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

（2）現(xiàn)有1molH₂O（g）與O₂組成的混合氣體，且H₂O（g）與O₂的物質(zhì)的量之比為x，將此混合氣與足量的CH充分反應(yīng)．
①若x=4，則反應(yīng)Ⅰ放出（或吸收）的能量為

 

（放熱用“-”，吸熱用“+”，下同）Kj．
②若x=1，則反應(yīng)Ⅰ與Ⅱ放出（或吸收）的總能量為

 

Kj．
③若反應(yīng)Ⅰ與Ⅱ放出（或吸收）的總能量為0，則x=

 

（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）據(jù)圖象分析其△H=生成物能量和-反應(yīng)物能量和，寫出熱化學(xué)方程式；
（2）據(jù)圖象寫出水與甲烷反應(yīng)的熱化學(xué)方程式和氧氣與甲烷反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，再據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算．

解答： 解：（1）據(jù)圖象分析，1mol氫氣和0.5mol氧氣的能量和與1mol水蒸氣的能量的差值是241.8KJ，所以其熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8KJ/mol，故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8KJ/mol；
（2）據(jù)圖象分析，CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+205.8KJ/mol，CH₄（g）+

1

2

O₂（g）=CO（g）+2H₂（g）△H=-36KJ/mol，
①當(dāng)H₂O（g）與O₂（g）的物質(zhì)的量之比為4時(shí)，有0.8molH₂O（g）和0.2molO₂（g），0.2mol氧氣反應(yīng)放熱0.2mol×36KJ/mol×2=14.4KJ，故答案為：-14.4；
②當(dāng)H₂O（g）與O₂（g）的物質(zhì)的量之比為1時(shí)，有0.5molH₂O（g）和0.5molO₂（g），0.5mol水蒸氣反應(yīng)吸熱0.5mol×205.8KJ/mol=102.9KJ，0．mol氧氣反應(yīng)放熱0.5mol×36KJ/mol×2=36KJ，總吸收能量為102.9KJ-36KJ=66.9KJ，故答案為：+66.9；
③反應(yīng)Ⅰ與Ⅱ放出（或吸收）的總能量為0時(shí)，設(shè)水蒸氣物質(zhì)的量為amol，則氧氣物質(zhì)的量為（1-a）mol，有205.8KJ/mol×amol=36KJ/mol×2×（1-a）mol，解得：a=0.26mol，所以

0.26

0.74

=0.35，故答案為：0.35．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了據(jù)能量變化圖書寫熱化學(xué)方程式和據(jù)熱化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等．