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，對臭氧層無破壞作用.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計算一氧化碳中碳氧共價鍵的鍵能____________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)到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L，計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算一氧化碳中碳氧共價鍵的鍵能。

（3）利用“三段式”進(jìn)行解析計算。

（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)到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L，則平衡時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。