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①中的相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學鍵	H-H	C-O	C≡O （CO中的化學鍵）	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方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂+2H₂O△H=-2QkJ/mol．

Answer 1

分析 ①反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能；根據(jù)蓋斯定律：反應②-反應③=反應①，反應熱也進行相應的計算；
②液態(tài)甲醇完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(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，計算32g甲醇完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水放出的熱量，據(jù)此書寫熱化學方程式．

解答 解：①反應熱=反應物總鍵能-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②-反應①=反應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氣體和液態(tài)水，反應方程式：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氣體和液態(tài)水放出的熱量為2QKJ，所以反應的熱化學方程式：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．

點評 本題考查熱化學方程式書寫，反應熱有關計算，明確反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，蓋斯定律計算反應熱的方法，熟悉熱化學方程式書寫注意事項是解題關鍵，側重考查學生分析計算能力，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．