Question

8．化工生產(chǎn)中用烷烴和氧氣或水蒸氣反應(yīng)可得到以CO和H₂為主的混合氣體，這種混合氣體可用于生產(chǎn)甲醇或合成氨．對(duì)甲烷而言，有以下兩個(gè)主要反應(yīng)：
①CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）；△H₁=-36kJ•mol-1
②CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）；△H₂=+216kJ•mol-1
（1）反應(yīng)②中參加反應(yīng)的CH₄（g）與H₂O（g）的總能量小于（填“大于”、“小于”或“等于”）生成的CO（g）與H₂（g）的總能量．
（2）若氧氣和水蒸氣的混合氣體中氧氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?

序號(hào)	x（O2）	與O2反應(yīng)的 （Q1/kJ）	與H2O反應(yīng)的 （Q2/kJ）	總反應(yīng)的 （Q3/kJ）
I	0.2	-18
Ⅱ		-36		+72

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物能量低于生成物能量；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式的定量關(guān)系計(jì)算分析，氧氣和水蒸氣的混合氣體中氧氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，反應(yīng)焓變分正負(fù)，注意總焓的計(jì)算．

解答 解：（1）②反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物能量小于生成物能量，所以參加反應(yīng)的CH₄（g）與H₂O（g）的總能量小于生成的CO（g）與H₂（g）的總能量，
故答案為：小于；
（2）Ⅰ、反應(yīng)①反應(yīng)熱-18，則參加反應(yīng)的O₂為0.25mol，氧氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)0.2，則水蒸氣物質(zhì)的量為1mol，反應(yīng)②反應(yīng)熱+216，總反應(yīng)反應(yīng)熱+198；
Ⅱ、反應(yīng)①反應(yīng)熱-36，則參加反應(yīng)的O₂為0.5mol，總反應(yīng)反應(yīng)熱+72，反應(yīng)②反應(yīng)熱+108，參加反應(yīng)的水蒸氣為0.5mol，氧氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)0.5．
故答案為：

序號(hào)	x（O2）	與O2反應(yīng)的 （Q1/kJ）	與H2O反應(yīng)的 （Q2/kJ）	總反應(yīng)的 （Q3/kJ）
I	0.2	-18	+216	+198
Ⅱ	0.5	-36	+108	+72

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱的計(jì)算分析，主要是熱化學(xué)方程式的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．