Question

10．隨著人類對環(huán)境問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視，目前工業(yè)上有一種方法可用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇
（1）實驗測得，5g甲醇（CH₃OH）在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量，甲醇的燃燒熱△H=-726.4kJ/mol
（2）在一定條件下，科學(xué)家利用從煙道氣中分離出的CO₂與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H₂合成甲醇．已知H₂的燃燒熱為：△H=-285.8kJ/mol，又知：H₂O（1）═H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-1，寫出工業(yè)上以CO₂、H₂合成CH₃OH和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（g）△H=-87.9KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，符號為“-”，單位為kJ/mol，根據(jù)反應(yīng)放出熱量與物質(zhì)的量成正比來解答；
（2）先根據(jù)反應(yīng)熱寫出熱化學(xué)方程式，然后依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算所需要的熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）5gCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出113.5kJ熱量，32g即1molCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出726.4kJ熱量，熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4kJ/mol，則反應(yīng)熱△H=-726.4kJ/mol，故答案為：-726.4kJ/mol；
（2）甲醇和氫氣的燃燒熱書寫其熱化學(xué)方程式分別為：
①CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-726.4kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ/mol；
③H₂O（1）═H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（g）
可以看成是方程式$\frac{3}{2}$×②+③-①，所以△H=$\frac{3}{2}$×（-571.6kJ/mol）+（+44kJ/mol）-（-726.4kJ/mol）=-87.9KJ/mol，
故答案為：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（g）△H=-87.9KJ/mol．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算，難度中等，注意反應(yīng)放出熱量與物質(zhì)的量成正比．