16．甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整．向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：
化學(xué)方程式焓變
△H/（kJ•mol-1）		活化能
Ea/（kJ•mol-1）
甲烷氧化CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）-802.6125.6
CH4（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2（g）-322.0172.5
蒸汽重整CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）+206.2240.1
CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）+165.0243.9
回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）的△H=-41.2kJ•mol-1．
（2）在初始階段，甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率小于甲烷氧化的反應(yīng)速率．（填“大于”、“小于”或“等于”）

分析 （1）根據(jù)蓋斯定律，由蒸汽重整的兩個(gè)反應(yīng)CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）減CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），可得反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g），據(jù)此計(jì)算反應(yīng)熱；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，甲烷氧化的活化能低于蒸氣重整的活化能，活化能越低，反應(yīng)速率越快．

解答 解：（1）根據(jù)蓋斯定律，由蒸汽重整的兩個(gè)反應(yīng)CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）減CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），可得反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g），故△H=165.0kJ/mol-206.2kJ/mol=-41.2kJ/mol，
故答案為：-41.2；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，甲烷氧化的活化能低于蒸氣重整的活化能，活化能越低，反應(yīng)速率越快，故初始階段，甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率小于甲烷氧化的反應(yīng)速率，
故答案為：小于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用和熱化學(xué)方程式的書寫，重在考查考生分析問(wèn)題的能力和處理數(shù)據(jù)的能力，解答本題需利用蓋斯定律和活化能的有關(guān)知識(shí)，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

6．下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)的理解錯(cuò)誤的是（　　）
A．電子式 可以表示甲基，但不能表示CH3+
B．比例模型 既能表示甲烷分子，也能表示四氯化碳分子
C．C2H4O2可以表示乙酸、甲酸甲酯等物質(zhì)
D．離子結(jié)構(gòu)示意圖 可以表示32S2-，也可以表示34S2-

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．0.1 mol的甲基（-CH3）與羥基（-OH）所含電子數(shù)均為NA
B．1molD216O中含中子、質(zhì)子、電子各10NA
C．32 g S8單質(zhì)（分子結(jié)構(gòu)如右圖）中含有的S-S鍵個(gè)數(shù)為NA
D．1.5g CH3+中含有的電子數(shù)為0.8NA

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

4．一定量的稀硫酸與過(guò)量的鋅反應(yīng)，為減慢反應(yīng)速率，且不影響生成氫氣的總量，可向稀硫酸中加入適量的下列物質(zhì)，其中能達(dá)到目的是（　�。�
A．硝酸鈉固體B．冰醋酸C．硫酸鋅溶液D．硫酸銅固體

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

11．氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一．在2個(gè)恒壓的密閉容器中，同溫度下、使用相同催化劑分別進(jìn)行反應(yīng)：3H2（g）+N2（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$  2NH3（g），按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)為：
容 器甲乙
反應(yīng)物投入量3mol H2、2mol N26mol H2、4mol N2
達(dá)到平衡的時(shí)間（min）        t5
平衡時(shí)N2的濃度（mol•L-1）3c
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
（2）甲容器達(dá)到平衡所需要的時(shí)間t=5min（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：多選題

1．下列說(shuō)法中，不正確的是（　�。�
A．s區(qū)的元素都是活潑的金屬元素B．所有的非金屬元素都在p區(qū)
C．d區(qū)、ds區(qū)全是金屬元素D．鑭系、錒系元素都在f區(qū)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．國(guó)際石油價(jià)格多次上漲，為解決能源危機(jī)，現(xiàn)在全面推廣使用乙醇汽油作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，即在汽油中摻入一定比例的乙醇，以代替一部分汽油．已知熱化學(xué)方程式：$\frac{1}{2}$C2H5OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+$\frac{3}{2}$H2O（l）△H=-683.4kJ/mol．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（　　）
A．乙醇汽油是一種清潔能源，燃燒不會(huì)產(chǎn)生任何污染
B．在25℃、101KPa時(shí)，生成1mol水時(shí)放出683.4kJ的熱量
C．乙醇的燃燒熱為683.4kJ/mol
D．C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.8kJ/mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

5．有一透明溶液，已知其中可能含有Mg2+、Cu2+、Fe2+、Al3+、NH4+、K+、Cl-、
CO32-、SO42-．當(dāng)加入一種淡黃色粉末狀固體物質(zhì)時(shí)，有刺激性氣味的混和氣體放出，同時(shí)生成白色沉淀．當(dāng)加入0.4mol淡黃色粉末時(shí)，共收集到0.3mol混和氣體，且此時(shí)生成的沉淀最多．此后繼續(xù)加入淡黃色粉末時(shí)，沉淀量逐漸減少，至加入0.45mol粉末后，沉淀量由0.3mol減少至0.2mol，再加入粉末后，沉淀就不再減少．
（1）淡黃色粉末的名稱為過(guò)氧化鈉．
（2）肯定沒(méi)有Cu2+、Fe2+、CO32-離子，可能有K+、Cl-、SO42-離子；
（3）寫出下列反應(yīng)方程式：
①淡黃粉末與水反應(yīng)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
②產(chǎn)生刺激性氣味氣體的離子方程式OH-+NH4+=NH3↑+H2O；
③加入淡黃色粉末的物質(zhì)的量由0.4mol至0.45mol時(shí)，沉淀部分消失，反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．生命離不開水，水是生命之源，也是化學(xué)反應(yīng)中的主角．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
I．水是一種電解質(zhì)，發(fā)生電離會(huì)產(chǎn)生電子總數(shù)相同的兩種微粒，其電離方程式為H2O+H2O?OH-+H3O+．
Ⅱ．在許多反應(yīng)中H2O扮演不同的“角色”．請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式．
（1）H2O參與置換反應(yīng)，符合X+W→Y+V．其中X和Y分別是短周期主族元素形成的兩種單質(zhì)，W、V是化合物．
①W是水，作還原劑，該反應(yīng)的化學(xué)方程為2F2+2H2O=O2+4HF；
②V是水，化學(xué)方程式為O2+2H2S=S+2H2O．
（2）水在氧化還原反應(yīng)既不是氧化劑也不是還原劑：
A、B是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的兩種由短周期元素組成的有色氣體，它們均能與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但水既不是氧化劑也不是還原劑，寫出A、B與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①A+H2OCl2+H2O=HCl+HClO；
②B+H2O3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（3）某物質(zhì)化學(xué)式為NH5，常溫下是固態(tài)，能與水劇烈反應(yīng)放出兩種氣體．在NH5中的各原子均具有稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則下列對(duì)NH5與水的反應(yīng)描述正確的是CD（填選項(xiàng)）．
A．NH5與水反應(yīng)時(shí)，NH5是氧化劑
B．NH5與水反應(yīng)時(shí)，NH5既是氧化劑又是還原劑
C．NH5與水反應(yīng)時(shí)，NH5是還原劑
D．NH5與NH3溶于水后溶液均呈堿性．

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