Question

【題目】甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料．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，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：

①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） ΔH1

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） ΔH2

③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） ΔH3

回答下列問題：

（1）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)	H﹣O	C﹣H
E/( kJmol-1)	436	343	1076	465	413

由此計(jì)算ΔH1=______。已知ΔH2=﹣58 kJmol-1，則ΔH3=______。

（2）合成氣中的氫氣是發(fā)展中的新能源，它的利用包括制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________________________（寫出兩點(diǎn)），缺點(diǎn)是______________________________________________________________________（寫出兩點(diǎn)）。

Answer 1

【答案】 -99 kJmol-1 +41 kJmol-1 資源豐富，可再生；燃燒熱值高；產(chǎn)物無毒、無污染 氫氣的儲存和運(yùn)輸困難；以水為原料獲得廉價、豐富的氫能技術(shù)還有待突破。

【解析】（1）因?yàn)榉磻?yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，所以ΔH1=1076kJmol-1+2×436kJmol-1-3×413 kJmol-1-343 kJmol-1-465 kJmol-1=-99 kJmol-1；根據(jù)蓋斯定律，②-①得反應(yīng)③，則ΔH3=-58kJmol-1+99kJmol-1=+41kJmol-1。

（2）氫氣作為能源具有其它能源所不具備的優(yōu)點(diǎn)：①可以用廣泛存在的水作原料來制��；②燃燒熱值高，放出的熱量約為同質(zhì)量汽油的三倍；③最大的優(yōu)點(diǎn)是它燃燒后的產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。綜上分析，與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有：污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等。發(fā)展氫能源需要解決如何廉價地大量制備氫氣，以及如何安全貯存、運(yùn)輸氫氣等問題，世界各地的科學(xué)家正在致力于這方面的研究。綜上分析，與汽油相比，氫氣作為燃料的缺點(diǎn)是：氫氣的儲存和運(yùn)輸困難；以水為原料獲得廉價、豐富的氫能技術(shù)還有待突破。