Question

【题目】（1）甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应体系中同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

	化学方程式	焓变 ΔH/(kJ·mol1)
甲烷 氧化	CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)	ΔH1
	CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)	322.0
蒸汽 重整	CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)	206.2
	CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)	165.0

①反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH= kJ·mol1。

②1 mol甲烷完全燃烧的反应热为ΔH2，则ΔH2 (填“>”“<”或“=”)ΔH1。

（2）物质(tBuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(tBuNO)22(tBuNO) ΔH。实验测得该反应的ΔH=+50.5 kJ·mol1，活化能Ea=90.4 kJ·mol1。下列能量关系图合理的是 。

（3）汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2，目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器可以有效地将尾气中的有害气体转化。如：CO(g)+NO2(g)NO(g)+ CO2(g) ΔH=a kJ·mol1(a>0)

2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=b kJ·mol1(b>0)

则用标准状况下的3． L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中放出的热量为 (用含有a和b的代数式表示) kJ。

Answer 1

【答案】（1）①41.2（3分） ②<（2分）

（2）D（2分） （3）（3分）

【解析】（1）①由蒸汽重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为ΔH=(165.0206.2) kJ·mol1=41.2 kJ·mol1。②1 mol甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH2。生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故ΔH2<ΔH1。

（2）由实验测得该反应的反应热ΔH=+50.5 kJ·mol1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，可排除能量关系图B和C。又依据活化能Ea=90.4 kJ·mol1，EaΔH<50.5 kJ·mol1，能量关系图A中，EaΔH>50.5 kJ·mol1，Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的，故选D。

（3）CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=a kJ·mol1乘以2得2CO(g)+2NO2(g)2NO(g)+2CO2(g) ΔH=2a kJ·mol1与2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=b kJ·mol1相加即得4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH=(2a+b) kJ·mol1，n(CO)= 0.15 mol，所以放出的热量为× (2a+b) kJ。