Question

(1)[2013·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，28(3)]二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)：

甲醇合成反應(yīng)：(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1

(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1

水煤氣變換反應(yīng)：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1

二甲醚合成反應(yīng)：(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1

由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為________________。

(2)[2013·四川理綜，11(5)節(jié)選]焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時(shí)：

2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)

ΔH1＝－197 kJ·mol－1；

H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1；

2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)

ΔH3＝－545 kJ·mol－1。

則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________。

(3)[2013·浙江理綜，27(1)]捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：

反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)??(NH4)2CO3(aq)ΔH1

反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)??NH4HCO3(aq)ΔH2

反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)??2NH4HCO3(aq)ΔH3

ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝________。

(4)[2013·天津理綜，10(2)①]為減少SO2的排放，常采取的措施有：

將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。

已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－241.8 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1

寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________。

(5)[2013·北京理綜，26(2)①]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJ·mol－1

(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)

ΔH＝－130 kJ·mol－1

(3)2ΔH2－ΔH1

(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1

(5)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJ·mol－1

解析　(1)篩選用熱化學(xué)方程式為(ⅰ)和(ⅳ)，

用(ⅰ)×2＋(ⅳ)即可得目標(biāo)方程式：

2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH＝－204.7 kJ·mol－1。

(2)根據(jù)蓋斯定律，得出SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH4只須按下式進(jìn)行即可：

ΔH＝(ΔH3－ΔH1－2ΔH2)＝－130 kJ·mol－1，

熱化學(xué)方程式應(yīng)為

SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1。

(3)Ⅱ式×2－Ⅰ式，即可得反應(yīng)Ⅲ。

(4)下式減上式即可求得熱化學(xué)方程式。

(5)拆開化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)其ΔH計(jì)算方法如下：

ΔH＝945 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×630 kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1。