Question

（1）实验测得，8g甲烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113kJ的热量，试写出甲烷燃烧的热化学方程式_________________________

（2）在压强为0.1MPa条件下，将amolCO与3amolH₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：

CO（g）+2H₂（g）CH₃0H（g）

①该反应的△H_____0，___0（填“>”、“<”或“=”）

②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是____________

A．升高温度

B．将CH₃OH（g）从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大

D．再充人lmolCO和3mol H₂

（3）以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

Ⅰ：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.0kJ•mol^-1

Ⅱ：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-129.0kJ•mol^-1

CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CH₃OH（g）和H₂（g）的热化学方程式为____________

Answer

（1）CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=-226kJ/mol

（2）①△H<0 △S<0 ②BD （3）CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g）△H=+77kJ•mol-1

【解析】

试题分析：（1）实验测得，8g甲烷的物质的是量是0.5mol，在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113kJ的热量，1mol甲烷完全燃烧释放的能量为226kJ，甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=-226kJ/mol；2）①因△G=△H-T△S，CO（g）+2H2（g）CH30H（g）能自发进行，△G<0，且此反应的△S<0，故△H必须小于0，反应才能自发进行；②A．该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，甲醇的产率降低，故A错误；B．将CH3OH（g）从体系中分离，产物的浓度降低，平衡向正反应移动，甲醇的产率增加，故B错误；C．充入He，使体系总压强增大，容器容积不变，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇的产率不变，故C错误；D．再充入1mol CO和3mol H2，可等效为压强增大，平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故D正确；故选：BD；（3）I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ•mol-1II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ•mol-1依据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ得到：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g）△H=+77kJ•mol-1。

考点：考查表示燃烧热的热化学方程式书写、盖斯定律的计算、化学平衡的影响因素等。