Question

【题目】“西气东输”是我国开发的重点工程,这里的气是指天然气,其主要成分是甲烷。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H2,二者的体积比为1：1。已知1 molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出282. 6kJ热量; 1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285. 8kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出889. 6kJ热量。

（1）写出氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式: _________ 。

（2）若1molCH4 气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气, 放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)889. 6kJ。

（3）忽略水煤气中其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为________(整数比)。

Answer 1

【答案】 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol 小于 3:1

【解析】本题考查热化学反应方程式的计算、反应热的计算，（1）根据信息，1mol氢气完全燃烧生成液态水时，放出的热量为285.8kJ，氢气燃烧的热化学反应方程式为：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.8kJ，或者2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6kJ·mol－1；（2）水蒸气转化成液态水，属于放热过程，因此1mol甲烷完全燃烧生成CO2和水蒸气，放出的热量小于889.6kJ；（3）令水煤气物质的量为xmol，则CO物质的量为x/2mol，H2物质的量为x/2mol，则放出的热量为(282.6x/2＋285.8x/2)kJ，令CH4物质的量为ymol，则放出的热量为889.6ykJ，因为放出的热量相等，则有(282.6x/2＋285.8x/2)= 889.6y，即x：y=3：1。