Question

随着环保意识的增强，清洁能源越来越受人们关注，
（1）甲烷是一种洁净能源，已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO2（g）+2H₂O（g）；△H=-830kJ/mol，H₂O（1）=H₂O（g）；△H=+44kJ/mol，则4.8g甲烷气体燃烧生成液态水放出热量为：

275.4KJ

；
（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料价廉产氢率高，具有实用推广价值，该反应：CH₄（g）+H₂0（g）?CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ/mol
①若800℃时，反应的平衡常数K₁=1.0，某时刻测得该温度下，密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为：c（CH₄）=3.0mol/L；c（H₂O）=8.5mol，/L；c（CO）=2.0mol/L；c（H₂）：2.0mol/L，则此时正逆反应的速率关系是：

A

（填序号）
A．V_正＞V_逆 B．V_正＜V_逆 C．V_正=V_逆 D．无法判断
②若将温度降至600℃时，此时平衡常数为K₂，则K₁

＞

K₂；（填“＞”，“＜”或“=”）
（3）利用MnFe₂O₄作催化剂，通过二步反应可将水分解制得H₂，第一步反应为：MnFe₂O4

＞1000K  .

MnFe₂O_4-x+

x

2

↑则框内的物质为：

O₂

；第二步反应方程式为：

MnFe₂O_4-x+xH₂O=MnFe₂O₄+xH₂

．

Answer 1

分析：（1）根据盖斯定律来和热化学方程式的含义来计算反应的焓变；
（2）①根据浓度幂之积和平衡常数的关系来确定移动方向；
②放热反应，温度降低则平衡常数增大；
（3）根据催化剂的特点以及原子守恒知识来回答．

解答：解：（1）CH₄（g）+2O₂（g）═CO2（g）+2H₂O（g）；△H=-830kJ/mol，2H₂O（g）=2H₂O（l）；△H=-88kJ/mol，反应CH₄（g）+2O₂（g）═CO2（g）+2H₂O（l）；△H=-830kJ/mol-88kJ/mol=-918KJ/mol，16g甲烷气体燃烧生成液态水放出热量为918kJ，则4.8g甲烷气体燃烧生成液态水放出热量为918KJ×

4.8

16

=275.4KJ，故答案为：275.4KJ；
（2）①各物质的物质的量浓度分别为：c（CH₄）=3.0mol/L；c（H₂O）=8.5mol，/L；c（CO）=2.0mol/L；
c（H₂）=2.0mol/L，则Qc=

C(CO)?C(H2)3

C(CH4)?C(H2O)2

=

2.0×2．03

3.0×8．52

≈0.07＜1，所以反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，故选A；
②该反应CH₄（g）+H₂0（g）?CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ/mol为吸热反应，若将温度降至600℃时，此时平衡常数降低，所以K₂＜K₁，故答案为：＞；
（3）MnFe₂O₄作催化剂，则第一步反应消耗，第二步反应会生成，并且会在第二步生成氢气，根据原子守恒可以确定第一步框内的物质为氧气，故答案为：O₂；MnFe₂O_4-x+xH₂O=MnFe₂O₄+xH₂．

点评：本题考查学生热化学知识以及化学平衡移动的知识，是一道综合知识的考查，难度较大．