一道试题为何有两个答案

2012年浙江省高考理科综合试题第27题（1）小题的标准答案是ΔH等于-41.2kJ/mol,而在阅卷时发现很多考生的答案却是ΔH等于-47.6kJ/mol.根据题给的信息,这个答案也是正确的,那么原因在哪里呢?

一、原题

27.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.向反应系统中同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有：

回答下列问题：

（1）反应CO（g）+H2O（g）等于CO2（g）+H2（g）的ΔH等于kJ/mol.

（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率

甲烷氧化的反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）.

（3）对于气相反应,用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作KP）,则反应CH4（g）+H2O（g）?葑CO（g）+3H2（g）的KP等于；

随着温度的升高,该平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）.

（4）从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于.

（5）在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是.

A.600℃,0.9MPaB.700℃,0.9MPa

C.800℃,1.5MPaD.1000℃,1.5MPa

②画出600℃,0.1MPa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图.

（6）如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是.

二、答案分析

第（1）小题的标准答案是由下列计算得到的.

由题给信息：

CO（g）+3H2（g）等于CH4（g）+H2O（g）

ΔH1等于-206.2kJ/mol等等①

CH4（g）+2H2O（g）等于CO2（g）+4H2（g）

ΔH2等于+165.0kJ/mol等等②

得①+②：CO（g）+H2O（g）等于CO2（g）+H2（g）

ΔH等于ΔH1+ΔH2等于-206.2kJ/mol+165.0kJ/mol等于-41.2kJ/mol

而另一个答案是由下列计算得到的.

由题给信息：

CH4（g）+2O2（g）等于CO2（g）+2H2O（g）

ΔH3等于-802.6kJ/mol等等③

CH4（g）+O2（g）等于CO2（g）+2H2（g）

ΔH4等于-322.0.0kJ/mol等等④

得2×④-③：CH4（g）+2H2O（g）等于CO2（g）+4H2（g）等等⑤

ΔH5等于2×（-322.0kJ/mol）-（-802.6kJ/mol）等于+158.6kJ/mol

得①+⑤：CO（g）+H2O（g）等于CO2（g）+H2（g）

ΔH等于ΔH1+ΔH5等于-206.2kJ/mol+158.6kJ/mol等于-47.6kJ/mol

所以该答案也是正确的.

三、原因分析

那么出现两个答案的原因在哪里呢?查阅文献[1]得：

由上述数据分别计算ΔH

反应式①

ΔH1等于Δf{CH4（g）}+Δf{H2O（g）}-Δf{CO（g）}-3Δf{H2（g）}

等于-74.9kJ/mol+-241.8kJ/mol-（-110.5kJ/mol）-0等于+206.2kJ/mol

反应式②

ΔH2等于Δf{CO2（g）}+4Δf{H2（g）}-Δf{CH4（g）}-2Δf{H2O（g）}

等于-393.5kJ/mol+0-（-74.9kJ/mol）-2×（-241.8kJ/mol）等于+165.0kJ/mol

反应式③

ΔH3等于Δf{CO2（g）}+2Δf{H2O（g）}-Δf{CH4（g）}-2Δf{O2（g）}

等于-393.5kJ/mol+2×（-241.8kJ/mol）-（-74.9kJ/mol）-0等于-802.6kJ/mol

反应式④

ΔH4等于Δf{CO2（g）}+2Δf{H2（g）}-Δf{CH4（g）}-Δf{O2（g）}

等于-393.5kJ/mol+0-（-74.9kJ/mol）-0等于-318.6kJ/mol

由计算可知,反应式①②③的ΔH是一致的,而反应式④的ΔH是不一致的.

结论：出现两个答案的原因是题给信息：CH4（g）+O2（g）等于CO2（g）+2H2（g）ΔH等于-322.0.0kJ/mol有误引起的.