Question

7．按要求回答下列問題：
（1）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1 275.6kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1．
（2）已知：CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₁=-192.9kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-120.9kJ•mol^-1
則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變△H₃=-72.0kJ/mol．
（3）苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料．工業(yè)中用乙苯（C₆H₅-CH₂CH₃）為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯（C₆H₅-CH═CH₂）的反應(yīng)方程式為
C₆H₅-CH₂CH₃（g）═C₆H₅-CH═CH₂（g）+H₂（g）△H₁
已知：3C₂H₂（g）═C₆H₆（g）△H₂
C₆H₆（g）+C₂H₄（g）═C₆H₅-CH₂CH₃（g）△H₃
則反應(yīng)3C₂H₂（g）+C₂H₄（g）═C₆H₅-CH═CH₂（g）+H₂（g）的△H=△H₁+△H₂+△H₃．
（4）氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一．
工業(yè)上合成氨用的H₂有多種制取的方法：
①用焦炭跟水反應(yīng)：C（s）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO（g）+H₂（g）；
②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;\;高溫\;\;\;}}{催化劑}$CO（g）+3H₂（g）
已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示，則方法②中反應(yīng)的△H=（a+3b-c）kJ•mol^-1．
 
（5）甲醇是一種用途廣泛的化工原料．工業(yè)上常用下列兩種反應(yīng)制備甲醇：
①CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₁=-90.1kJ•mol^-1
②CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（l）△H₂
已知：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41.1kJ•mol^-1
H₂O（l）═H₂O（g）△H₄=+44.0kJ•mol^-1
則△H₂=-93.0 KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）由已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol，②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知（①+②×2）÷2即得到甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式，由此分析解答；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）的反應(yīng)熱；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式C₆H₆（g）+C₂H₄（g）═C₆H₅-CH₂CH₃（g）的反應(yīng)熱；
（4）分別根據(jù)圖1、圖2、圖3寫出熱化學(xué)方程式，然后根據(jù)蓋斯定律來解答；
（5）根據(jù)蓋斯定律將已知的熱化學(xué)方程式變形運(yùn)算求目標(biāo)反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式．

解答 解：（1）由已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol，②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知（①+②×2）÷2即得到CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol；
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol；
（2）①CH₃OH （g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）?CO₂（g）+2H₂（g）?H₁=-192.9kJ/mol K₁
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?H₂O（g）?H₂=-120.9kJ/mol K₂
結(jié)合蓋斯定律計算①-②得到甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H₃=-72KJ/mol；
故答案為：-72.0kJ/mol；
（3）已知：①C₆H₅-CH₂CH₃（g）═C₆H₅-CH═CH₂（g）+H₂（g）△H₁
②3C₂H₂（g）═C₆H₆（g）△H₂
③C₆H₆（g）+C₂H₄（g）═C₆H₅-CH₂CH₃（g）△H₃
由蓋斯定律可知，目標(biāo)反應(yīng)可由①式+②式+③式得，所以反應(yīng)熱為△H₁+△H₂+△H₃，
故答案為：△H₁+△H₂+△H₃；
（4）圖1、圖2、圖3寫出熱化學(xué)方程式分別為：
①CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-akJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-bkJ•mol^-1
③CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-ckJ•mol^-1，
由③-（①+②×3）得：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=（a+3b-c）kJ•mol^-1，
故答案為：（a+3b-c）kJ•mol^-1；
（5）①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.1kJ/mol
②CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（l）△H₂
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41.1kJ/mol
④H₂O（l）=H₂O（g）△H₄=+44.0kJ/mol
由蓋斯定律可知②=①-③-④，△H₂ =△H₁-△H₃-△H₄=-90.1kJ/mol-（-41.1kJ/mol）-（+44.0kJ/mol）=）-93.0 KJ/mol；
故答案為：-93.0 KJ/mol．

點(diǎn)評 本題考查了應(yīng)用蓋斯定律求反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式的書寫，題目難度中等，注意把握蓋斯定律的含義和應(yīng)用方法，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力和計算能力．