Question

【題目】二甲醚（CH3OCH3）是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作做制冷劑等，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用.工業(yè)上以水煤氣（CO、H2）為原料生產(chǎn)二甲醚CH3OCH3的新工藝主要發(fā)生三個(gè)反應(yīng)：

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1①

2CH3OH(g)CH3OCH(g)+H2O （g）△H=-24.5kJ·mol-1②

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.1kJ·mol-1③

回答下列問(wèn)題：

（1）新工藝的總反應(yīng)3H2+3COCH3OCH3+CO2的熱化學(xué)方程式為____________________。

（2）已知一些共價(jià)鍵的鍵能如下：

化學(xué)鍵	H-H	C-H	C-O	O-H
鍵能（kJ·mol-1)	436	414	326	464

運(yùn)用反應(yīng)①計(jì)算一氧化碳中碳氧共價(jià)鍵的鍵能____________kJmol-1。

（3）某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)10min后，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L，計(jì)算此溫度下的平衡常數(shù)K=____________。

Answer 1

【答案】 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol 1070 2.042

【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律可得①×2+②+③，進(jìn)行計(jì)算。

（2）根據(jù)各分子結(jié)構(gòu)，利用反應(yīng)熱=反應(yīng)物斷鍵吸收的熱量減去生成物成鍵放出的熱量可以計(jì)算一氧化碳中碳氧共價(jià)鍵的鍵能。

（3）利用“三段式”進(jìn)行解析計(jì)算。

（1）根據(jù)蓋斯定律可知：①×2+②+③，整理可得：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＝－(2Q1+Q2+Q3)kJ/mol=-（90×2-24.5-41.1）=-245.6kJ/mol；正確答案：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol。

（2）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1反應(yīng)中，反應(yīng)熱=反應(yīng)物斷鍵吸收的熱量減去生成物成鍵放出的熱量=2×436+X-414×3-326×1-464=-90，X=1070 kJ·mol-1 ；正確答案：1070。

（3）某溫度下，在反應(yīng)開(kāi)始是c(CO)=1.0mol/L，c(H2)=3.0mol/L，將2molCO和6molH2，充分反應(yīng)10min后，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L，則平衡時(shí)c(H2)=1.4mol/L，c(CH3OH)=0.8mol/L，則此溫度下的平衡常數(shù)K=；正確答案：2.042。