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反應的能量變化圖．
（1）氫氣與氧氣反應生成水蒸氣的熱化學反應方程式為

 

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

 

Kj．
③若反應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：熱化學方程式,化學方程式的有關計算,有關反應熱的計算

專題：計算題

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

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H₂O（g）與O₂（g）的物質的量之比為4時，有0.8molH₂O（g）和0.2molO₂（g），0.2mol氧氣反應放熱0.2mol×36KJ/mol×2=14.4KJ，故答案為：-14.4；
②當H₂O（g）與O₂（g）的物質的量之比為1時，有0.5molH₂O（g）和0.5molO₂（g），0.5mol水蒸氣反應吸熱0.5mol×205.8KJ/mol=102.9KJ，0．mol氧氣反應放熱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Ⅰ與Ⅱ放出（或吸收）的總能量為0時，設水蒸氣物質的量為amol，則氧氣物質的量為（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．

點評：本題考查了據(jù)能量變化圖書寫熱化學方程式和據(jù)熱化學方程式的計算，題目難度中等．