Question

8．化工生產(chǎn)中用烷烴和氧氣或水蒸氣反應可得到以CO和H₂為主的混合氣體，這種混合氣體可用于生產(chǎn)甲醇或合成氨．對甲烷而言，有以下兩個主要反應：
①CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）；△H₁=-36kJ•mol-1
②CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）；△H₂=+216kJ•mol-1
（1）反應②中參加反應的CH₄（g）與H₂O（g）的總能量小于（填“大于”、“小于”或“等于”）生成的CO（g）與H₂（g）的總能量．
（2）若氧氣和水蒸氣的混合氣體中氧氣的物質的量分數(shù)為x，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?

序號	x（O2）	與O2反應的 （Q1/kJ）	與H2O反應的 （Q2/kJ）	總反應的 （Q3/kJ）
I	0.2	-18
Ⅱ		-36		+72

Answer 1

分析 （1）反應是吸熱反應，反應物能量低于生成物能量；
（2）依據(jù)熱化學方程式的定量關系計算分析，氧氣和水蒸氣的混合氣體中氧氣的物質的量分數(shù)為x，反應焓變分正負，注意總焓的計算．

解答 解：（1）②反應為吸熱反應，則反應物能量小于生成物能量，所以參加反應的CH₄（g）與H₂O（g）的總能量小于生成的CO（g）與H₂（g）的總能量，
故答案為：小于；
（2）Ⅰ、反應①反應熱-18，則參加反應的O₂為0.25mol，氧氣的物質的量分數(shù)0.2，則水蒸氣物質的量為1mol，反應②反應熱+216，總反應反應熱+198；
Ⅱ、反應①反應熱-36，則參加反應的O₂為0.5mol，總反應反應熱+72，反應②反應熱+108，參加反應的水蒸氣為0.5mol，氧氣的物質的量分數(shù)0.5．
故答案為：

序號	x（O2）	與O2反應的 （Q1/kJ）	與H2O反應的 （Q2/kJ）	總反應的 （Q3/kJ）
I	0.2	-18	+216	+198
Ⅱ	0.5	-36	+108	+72

點評 本題考查了化學反應的反應熱的計算分析，主要是熱化學方程式的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．