Question

【題目】甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。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)生的主反應(yīng)如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3

（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/(kJ·mol-1)	436	343	1076	465	413

由此計(jì)算△H1=__________kJ·mol-1，已知△H2=-58kJ·mol-1，則△H3=_________kJ·mol-1

（2）反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_______________；③的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_____________；

Answer 1

【答案】-99 +41 K= K=

【解析】

(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)①=反應(yīng)③，反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；(2)化學(xué)平衡常數(shù)指可逆反應(yīng)得到平衡時(shí)，各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；據(jù)此分析解答。

(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：-99；+41；

(2)反應(yīng)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=，反應(yīng)③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=，故答案為： K=；K=。