Question

【題目】數(shù)十年來(lái)，化學(xué)工作者對(duì)碳的氧化物和氫化物做了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果． 已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=﹣393kJmol﹣1
2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=﹣566kJmol﹣1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H=﹣484kJmol﹣1
（1）工業(yè)上常采用將水蒸氣噴到灼熱的炭層上實(shí)現(xiàn)煤的氣化（制得CO、H2），該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 ．
（2）上述煤氣化過(guò)程中需向炭層交替噴入空氣和水蒸氣，噴入空氣的目的是；該氣化氣可在加熱和催化劑下合成液體燃料甲醇，該反應(yīng)方程式為 ．
（3）電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過(guò)脫氫、分解兩步反應(yīng)得到． 第一步：2CH3OH（g）═HCOOCH3（g）+2H2（g）△H＞0
第二步：HCOOCH3（g）═CH3OH（g）+CO（g）△H＞0

①第一步反應(yīng)的機(jī)理可以用圖1表示：圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ．
②以甲醇制一氧化碳的反應(yīng)為反應(yīng)（填“吸熱”、“放熱”）．
（4）天然氣可重整生產(chǎn)化工原料，最近科學(xué)家們利用天然氣無(wú)氧催化重整獲得芳香烴X．由質(zhì)譜分析得X的相對(duì)分子質(zhì)量為106，其核磁共振氫譜如圖2，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ．
（5）C2H4可用于煙氣脫硝．為研究溫度、催化劑中Cu2+負(fù)載量對(duì)其NO去除率的影響，控制其他條件一定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如3圖所示．為達(dá)到最高的NO去除率，應(yīng)選擇的反應(yīng)溫度和Cu2+負(fù)載量分別是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C（s）+H2O（g）═CO （g）+H2（g）△H=+132 kJ?mol﹣1
（2）讓部分炭燃燒,提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量； CO+2H2 CH3OH
（3）HCHO；吸熱
（4）
（5）350℃左右、3%
【解析】解：（1）已知：①C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=﹣393kJmol﹣1

②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=﹣566kJmol﹣1

③2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H=﹣484kJmol﹣1

將（①×2﹣②﹣③）× 得到反應(yīng)C（s）+H2O（g）=CO （g）+H2（g），則△H═（﹣393kJmol﹣1×2+566kJmol﹣1+484kJmol﹣1）× =+132 kJmol﹣1

所以答案是：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+132 kJmol﹣1（2）根據(jù)（1）煤和水蒸氣的反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣要吸熱，故噴入空氣的目的是讓部分炭燃燒，提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量，

一氧化碳和氫氣在一定條件下合成甲醇的原理為：CO+2H2 CH3OH，所以答案是：讓部分炭燃燒，提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量；CO+2H2 CH3OH（3）①依據(jù)圖示和分解反應(yīng)過(guò)程，結(jié)合原子守恒可知，甲醇去氫后得到的是甲醛，化學(xué)式為HCHO，

所以答案是：HCHO

②∵第一步：2CH3OH（g）═HCOOCH3（g）+2H2（g）△H＞0

第二步：HCOOCH3（g）═CH3OH（g）+CO（g）△H＞0

∴第一步+第二步得：CH3OH（g）═2H2（g）+CO（g）△H＞0，故反應(yīng)吸熱，

所以答案是：吸熱（4）芳香烴X的相對(duì)分子質(zhì)量為l06，設(shè)其分子式為CxHy，由 =8…10=8…10，可知分子式為C8H10，分子中含有一個(gè)苯環(huán)，為苯的同系物，核磁共振氫譜中有2個(gè)峰，可知分子中含有2種環(huán)境的H，應(yīng)含有2個(gè)甲基且處于對(duì)位位置，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ，

所以答案是： ；（5）滿足脫硝率高，負(fù)載率低，適宜的溫度，由圖可知，適合條件為350℃左右，3%，

所以答案是：350℃左右、3%

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識(shí)，掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱．