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化工生产中用烷烃和氧气或水蒸气反应可得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言,有以下两个主要反应:

①CH4(g)+O2(g)   CO(g)+2H2(g);△H1=-36kJ?mol-1

②CH4(g)+H­2O(g)   CO(g)+3H2(g);△H2=+216kJ?mol-1

(1)反应②中参加反应的CH4(g)与H2O(g)的总能量            (填“大于”、“小于”或“等于”)生成的CO(g)与H2(g)的总能量。

(2)若氧气和水蒸气的混合气体中氧气的物质的量分数为x,请填写下列空白。

序号

反应①的

△H/(kJ?mol-1

反应②的

△H/(kJ?mol-1

总反应的

△H/(kJ?mol-1

I

0.2

-18

-36

+72

(3)若此化工厂生产中反应的能量在利用过程中不计损耗,为使能量实现零排放和零补充,则进料气中水蒸气与空气(O2的体积分数为20%)的体积之比为        

(1)小于

(2)

序号

反应①的

△H/(kJ?mol-1

反应②的

△H/(kJ?mol-1

总反应的

△H/(kJ?mol-1

I

+216

+198

0.5

+108

(3)1:15

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有如下两个主要反应:

①CH4(g)+O2(g) CO(g)+2H2(g)  ΔH1=-36 kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)  ΔH2=+216 kJ·mol-1

由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式③,并求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比。

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科目:高中化学 来源: 题型:

“西气东输”是西部大开发的重点工程,这里的“气”指天然气,其主要成分为甲烷。?

(1)工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,它们的体积比约为1∶1。已知:?

2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1??

2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1??

CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1??

若不考虑水煤气中其他成分,相同状况下要获得相等的热量,所需甲烷与水煤气的体积比约为?    ?,它们燃烧生成的CO2的物质的量之比约为______________?。?

以甲烷代替水煤气作民用燃气,其优点是?    ?。?

(2)某化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到CO和H2为主的混合气,这种混合气可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有如下两个主要反应:?

①CH4(g)+O2(g) CO(g)+2H2(g) ΔH1=-36 kJ·mol-1??

②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH2=+216 kJ·mol-1??

由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式为____________________________;求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比__________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

“西气东输”是西部大开发的重点工程,这里的“气”指天然气,其主要成分为甲烷。

(1)工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,它们的体积比约为1∶1。已知:

2CO(g)+O2(g)2CO2(g)  ΔH=-566 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)  ΔH=-572 kJ·mol-1

CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=-890 kJ·mol-1

若不考虑水煤气中其他成分,相同状况下要获得相等的热量,所需甲烷与水煤气的体积比约为____________,它们燃烧生成的CO2的量之比约为____________。

以甲烷代替水煤气作民用燃气,其优点之一是________________________________________。

(2)某化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到的CO和H2为主的混合气,这种混合气可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有如下两个主要反应:

①CH4(g)+1/2O2(g)CO(g)+2H2(g)  ΔH1=-36 kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)  ΔH2=+216 kJ·mol-1

由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式为____________________________;求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有如下两个主要反应:

①CH4(g)+1/2O2(g) CO(g)+2H2(g)  ΔH1=-36 kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)  ΔH2=+216 kJ·mol-1

由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式③,并求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比。

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