Question

 (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。向反应系统同时通入甲烷、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·mol－1)
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·mol^－1。

②甲烷的燃烧热为ΔH₂，则ΔH₂________ΔH₁(填“＞”、“＝”或“＜”)。

(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·mol^－1，活化能E_a＝90.4 kJ·mol^－1。下列能量关系图合理的是________________________________________________________________________。

Answer 1

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＝(165.0－206.2) kJ·mol^－1＝－41.2 kJ·mol^－1。②表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：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·mol^－1，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E_a＝90.4 kJ·mol^－1，E_a－ΔH＜50.5 kJ·mol^－1，能量关系图A中，E_a－ΔH＞50.5 kJ·mol^－1，E_a与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的，故选D。

答案　(1)①－41.2　②＜　(2)D