Question

（10分）運用甲烷自熱來制取氫氣是目前較為先進的技術(shù)。其涉及的反應(yīng)如下：

①CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H1＝＋165.0 kJ/mol 反應(yīng)活化能Ea1=243.9 kJ/mol

②CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H2＝－802.6 kJ/mol 反應(yīng)活化能Ea2=125.6 kJ/mol

（1）2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g) △H3＝ kJ/mol；

（2）下面能正確表示氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的能量變化示意圖的是 （填字母序號）。

（3）運用甲烷自熱來制取氫氣是目前較為先進的技術(shù)。在同一反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生如上反應(yīng)①和反應(yīng)②，則反應(yīng)開始時，反應(yīng)①的反應(yīng)速率 反應(yīng)②的反應(yīng)速率（填“＞”、“＜”或“＝”），理由是 ；從能量角度分析，在該制氫過程中通入適量氧氣發(fā)生反應(yīng)②的目的是 ；

Answer 1

（1）-483.8 （2分）； （2）A （2分）

（3）＜（2分）；反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能高；（2分）

甲烷與氧氣反應(yīng)放熱，為反應(yīng)①提供所需能量（2分）

【解析】

試題分析：（1）由蓋斯定律可知：2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g) △H3＝-1/2△H1+1/2△H2=-483.8 kJ/mol；（2）氫氣和氧氣反應(yīng)生成水為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，且氣態(tài)水變液態(tài)水為放熱過程，故A項正確；由題干可知反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能高，故反應(yīng)①的反應(yīng)速率<反應(yīng)②的反應(yīng)速率；反應(yīng)①為吸熱，反應(yīng)②為放熱，故從能量角度分析，在該制氫過程中通入適量氧氣發(fā)生反應(yīng)②的目的是甲烷與氧氣反應(yīng)放熱，為反應(yīng)①提供所需能量。

考點：化學(xué)反應(yīng)能量變化。