Question

9．水煤气（主要成分CO、H₂）是重要的燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得．已知：
①C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ/mol
②C（s）+$\frac{1}{2}$2O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ/mol
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
④H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
⑤H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
（1）将2.4g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的△H=-78.7kJ/mol．
（2）由CO、H₂在一定条件下获得汽油的替代品--甲醇，甲醇的燃烧热为726.5kJ/mol，试写出由CO、H₂生成甲醇的热化学方程式CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（l）△H=-128.1 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）将炭转化为水煤气，再完全燃烧，最终燃烧得到二氧化碳与水，根据盖斯定律，反应放出的热量为C燃烧生成二氧化碳放出的热量，由②+③可得：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol，据此计算；
（2）由甲醇燃烧热可得：⑥CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-726.5 kJ/mol，
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
⑤H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
根据盖斯定律，③+⑤×2-⑥可得：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（l），焓变也进行需要计算．

解答 解：（1）将炭转化为水煤气，再完全燃烧，最终燃烧得到二氧化碳与水，根据盖斯定律，反应放出的热量为C燃烧生成二氧化碳放出的热量，由②+③可得：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol，故将2.4g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的△H=-393.5 kJ/mol×$\frac{2.4g}{12g}$=-78.7kJ/mol，
故答案为：-78.7；
（2）由甲醇燃烧热可得：⑥CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-726.5 kJ/mol，
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
⑤H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
根据盖斯定律，③+⑤×2-⑥可得：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（l），则△H=[-283.0+（-285.8）×2-（-726.5）]kJ/mol=-128.1 kJ/mol，
故答案为：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（l）△H=-128.1 kJ/mol．

点评 本题考查反应热有关计算、热化学方程式书写，关键是对盖斯定律的理解与灵活应用，难度中等．