Question

16．甲醇是重要的化工原料，又可做燃料．利用合成氣（主要成分為CO、CO₂和H₂）在催化劑的作用下合成甲醇，主要反應(yīng)如下：
①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂=-58kJ/mol
③CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₃
已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)鍵	H-H	C-O	C≡O(shè) （CO中的化學(xué)鍵）	H-O	C-H
E/（kJ/mol）	436	343	1076	465	413

回答下列問題：
①△H₃=+41kJ/mol．
②25℃，101kPa條件下，測得16g甲醇完全燃燒釋放出Q kJ的熱量，請寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂+2H₂O△H=-2QkJ/mol．

Answer 1

分析 ①反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；根據(jù)蓋斯定律：反應(yīng)②-反應(yīng)③=反應(yīng)①，反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；
②液態(tài)甲醇完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，依據(jù)25℃，101kPa條件下，測得16g甲醇完全燃燒釋放出Q kJ的熱量，計(jì)算32g甲醇完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水放出的熱量，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：①反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，故△H₁=1076kJ．mol^-1+2×436kJ．mol^-1-（3×413+343+465）kJ．mol^-1=-99kJ．mol^-1；
根據(jù)蓋斯定律：反應(yīng)②-反應(yīng)①=反應(yīng)③，故△H₃=△H₂-△H₁=-58kJ．mol^-1-（-99kJ．mol^-1）=+41kJ．mol^-1，
故答案為：+41；
②液態(tài)甲醇完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，反應(yīng)方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O
（l），依據(jù)25℃，101kPa條件下，測得16g甲醇完全燃燒釋放出Q kJ的熱量，則32g甲醇完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水放出的熱量為2QKJ，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂+2H₂O△H=-2QkJ/mol；
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂+2H₂O△H=-2QkJ/mol．

點(diǎn)評 本題考查熱化學(xué)方程式書寫，反應(yīng)熱有關(guān)計(jì)算，明確反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法，熟悉熱化學(xué)方程式書寫注意事項(xiàng)是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．