Question

8．焦炭與CO、CO₂、H₂均是重要的化工原料，由CO₂制備甲醇過程可能設計的反應如下：
反應Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-49.58kJ•mol^-1
反應Ⅱ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂=+41.19kJ•mol^-1
反應Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₃
回答下列問題：
反應Ⅲ的△H₃=-89.77kJ•mol^-1，反應Ⅲ自發(fā)進行的條件是較低溫（填“較低溫”、“較高溫”或“任何溫度”）．

Answer 1

分析 根據(jù)蓋斯定律可知，反應Ⅰ-反應Ⅱ可得反應Ⅲ，據(jù)此計算出△H₃；化學反應能否自發(fā)進行，取決于焓變和熵變的綜合判據(jù)，當△G=△H-T•△S＜0時，反應能自發(fā)進行，據(jù)此解答．

解答 解：根據(jù)蓋斯定律，反應Ⅰ-反應Ⅱ可得反應Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₃=（-49.58kJ•mol^-1）-（+41.19kJ•mol^-1）=-89.77kJ•mol^-1；
△G=△H-T•△S＜0時，反應能夠自發(fā)進行，該反應的△S＜0、△H＜0，當溫度較低時，反應Ⅲ能夠自發(fā)進行，
故答案為：-89.77kJ•mol^-1；較低溫．

點評 本題考查了蓋斯定律的應用、反應自發(fā)進行的判斷，題目難度不大，明確蓋斯定律的含義為解答關鍵，注意掌握判斷反應能否自發(fā)進行的方法，試題培養(yǎng)了學生的靈活應用能力．