Question

（6分）甲烷、一氧化碳和氢气、甲醇等既是重要的燃料也是重要的化工原料。

已知：

①2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)  ΔH₁＝－571.6 kJ·mol^－1

②CH₄(g)＋O₂(g)===CO(g)＋2H₂(g)  ΔH₂＝－36 kJ·mol^－1

③CH₄(g)＋H₂O(g)===CO(g)＋3H₂(g)  ΔH₃＝＋216 kJ·mol^－1

（1）氢气的燃烧热为________，写出甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： ________________。

（2）现有1 mol由H₂O(g)与O₂组成的混合气体，且O₂的体积分数为x，将此混合气体与足量CH₄充分反应。当x＝________时，反应②与③放出(或吸收)的总能量为0。若②反应过程中能量转化过程如图所示，下列有关说法中正确的是________。

A．E₁＝36 kJ                B．E₂＝36 kJ

C．E₁－E₂＝36 kJ            D．E₃－E₁＝36 kJ

（3）工业上可通过CO和H₂化合制得CH₃OH：CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(g) ΔH₁(CO结构式为C≡O)。又知某些化学键的键能(断开1 mol化学键时所需要的最低能量)数值如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能 (kJ·mol^－1)	348	413	436	358	1072	463

则ΔH₁＝_______，在相应的反应条件下，将1 mol CO(g)与足量H₂混合充分反应后，放出或吸收的热量      △H₁。（用＞，＜或＝填空）

Answer

（1）△H＝－285.8 kJ·mol－1，CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－607.6 kJ·mol－1；

（2）0.75，C；（3）－116 kJ·mol－1，＜。

【解析】

试题分析：（1）(1)燃烧热：1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时，放出的热量，氢气的燃烧热为571.6/2kJ·mol－1=285.8kJ·mol－1，①＋②得出：CH4(g)＋3/2O2(g)=CO(g)＋2H2O(l) △H=－571.6－36kJ·mol－1=－607.6kJ·mol－1；(2)②和③放出或吸收的总能量为0，得出216(1－x)=36×2x，解得x=0.75mol，对于②的反应，依据能量变化图，E2－E1=△H=－36，即E1－E2=36，选项C正确；(3)依据反应热=反应物的键能综合－生成物的键能总和=1072＋2×436－(3×413＋358＋463)kJ·mol－1=－116kJ·mol－1，由于此反应是可逆反应，不可能进行到底，放出的热量应小于116kJ。

考点：考查反应热的计算、反应热与键能的关系、可逆反应等知识。