Question

【题目】“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷．工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2 ， 两者的体积比约为1：1．已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量，1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH4 气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量．
（1）写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式： ， 若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量 890kJ（填“＞”、“=”或“＜”）
（2）忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为；燃烧生成的CO2 的质量比约为 ．
（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ?mol﹣1；＜
（2）3.1：1；1.55：1
（3）热值高，污染小
【解析】解：（1）1mol H2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，所以H2完全燃烧生成气态水的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJmol﹣1；1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量，液态水变为气态水吸热，所以相同条件下，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量小于890kJ；
所以答案是：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJmol﹣1；＜；（2）依据热化学方程式：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJmol﹣1；CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890kJ/mol；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566KJ/mol；水煤气中主要成分是CO和H2 ， 二者的体积比为1：1，1molCH4燃烧放热890kJ，1molCO、H2混合气体放热 kJ=284.5kJ，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为 ： =3.1：1，燃烧生成的CO2的质量比约为 =1.55：1；
所以答案是：3.1：1；1.55：1；（3）以上数据和计算说明，相同物质的量的天然气和水煤气，天然气燃烧放出的热量多，即热值高，燃烧产生的温室气体CO2少，所以答案是：热值高，污染小．