Question

16．甲醇是重要的化工原料，又可做燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂的作用下合成甲醇，主要反应如下：
①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂=-58kJ/mol
③CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₃
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

化学键	H-H	C-O	C≡O （CO中的化学键）	H-O	C-H
E/（kJ/mol）	436	343	1076	465	413

回答下列问题：
①△H₃=+41kJ/mol．
②25℃，101kPa条件下，测得16g甲醇完全燃烧释放出Q kJ的热量，请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂+2H₂O△H=-2QkJ/mol．

Answer 1

分析 ①反应热=反应物总键能-生成物总键能；根据盖斯定律：反应②-反应③=反应①，反应热也进行相应的计算；
②液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，依据25℃，101kPa条件下，测得16g甲醇完全燃烧释放出Q kJ的热量，计算32g甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量，据此书写热化学方程式．

解答 解：①反应热=反应物总键能-生成物总键能，故△H₁=1076kJ．mol^-1+2×436kJ．mol^-1-（3×413+343+465）kJ．mol^-1=-99kJ．mol^-1；
根据盖斯定律：反应②-反应①=反应③，故△H₃=△H₂-△H₁=-58kJ．mol^-1-（-99kJ．mol^-1）=+41kJ．mol^-1，
故答案为：+41；
②液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，反应方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O
（l），依据25℃，101kPa条件下，测得16g甲醇完全燃烧释放出Q kJ的热量，则32g甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量为2QKJ，所以反应的热化学方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂+2H₂O△H=-2QkJ/mol；
故答案为：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂+2H₂O△H=-2QkJ/mol．

点评 本题考查热化学方程式书写，反应热有关计算，明确反应热=反应物总键能-生成物总键能，盖斯定律计算反应热的方法，熟悉热化学方程式书写注意事项是解题关键，侧重考查学生分析计算能力，需要学生具备扎实的基础，难度中等．