Question

【題目】（1）工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成二甲醚。已知：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）△H1＝－49.1kJ·mol－1

2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）△H2＝－24.5kJ·mol－1

寫(xiě)出CO2（g）和H2（g）轉(zhuǎn)化為CH3OCH3（g）和H2O（g）的熱化學(xué)方程式 。

（2）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途．回答下列問(wèn)題：

①已知反應(yīng)2HI（g） H2（g） + I2（g）的△H= + 11kJmol﹣1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_________kJ。

②Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI（g）H2（g）+I2（g）

在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x（HI）與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如表：

t/min	0	20	40	60	80	120
X（HI）	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
X（HI）	0	0.60	0.73	0.773	0780	0.784

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為： 。上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2（HI），逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為 （以K和k正表示）。若k正=0.0027min﹣1，在t=40min時(shí)，v正= min﹣1。

Answer 1

【答案】

（1）2CO2（g）＋6H2（g）CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1

（2）299；；；1.95×10﹣3；

【解析】

試題分析：（1）已知：①CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）△H1＝－49.1 kJ·mol－1，②2CH3OH（g） CH3OCH3（g）＋H2O（g） △H2＝－24.5 kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，將①×2+②，得：2CO2（g）＋6H2（g） CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1，故答案為：2CO2（g）＋6H2（g） CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1；

（2）設(shè)1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為x kJ，則：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，①表中第一列，由HI分解建立平衡，表中第二列向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，由第一列數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)HI物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.784，則氫氣、碘蒸汽總物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1-0.784=0.216，而氫氣、與碘蒸汽物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等均為0.108，反應(yīng)前后氣體體積不變，用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K==，②到達(dá)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，則k正x2（HI）=k逆x（H2）x（I2），則k逆=k正×=，在t=40min時(shí)，正反應(yīng)建立平衡的x（HI）=0.85，則v正=k正x2（HI）=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1，故答案為：299kJ；；1.95×10-3。