Question

【题目】（1）已知：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH= +49.0kJ/mol

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -192.9kJ/mol

由上述方程式可知：CH3OH的燃烧热____(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。已知水的气化热为44kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为___。

（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol

③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44.0kJ/mol

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式___。

（3）已知：①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH1= -272.0kJ/mol

②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH2= -1675.7kJ/mol

Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是___。铝热反应的反应类型___，某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是____(填“能”或“不能”)，你的理由____。

（4）再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25℃、101KPa下：

①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1= -242kJ/mol

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2= -676kJ/mol

写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式____。

Answer 1

【答案】大于 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -124.6kJ/mol 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= -87.0kJ/mol 3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH= -859.7kJ/mol 置换反应 不能 该反应的引发，需消耗大量能量，成本较高 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -50kJ/mol

【解析】

（1）根据盖斯定律得到所需热化学反应方程式；
（2）由已知热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式；

（3）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；利用铝热反应大量制取金属时考虑经济效益；

（4）根据盖斯定律，①×3-②可得目标热化学方程式。

（1）反应②，燃烧热中生成的水必须是液态水，气态水变为液态水放出热量，故甲醇完全燃烧释放的热量应大于192.9kJmol-1，

①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H= +49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= -192.9kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H= -44kJmol-1
根据盖斯定律计算，[③×3-②-①]×,热化学反应方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH= -124.6kJ/mol；

（2）①2NH3(g)＋CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol

③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44.0kJ/mol

依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= -87.0kJ/mol；

（3）依据盖斯定律②-①×3得到热化学方程式为：3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH= -859.7kJ/mol；该反应类型属于置换反应；利用铝热反应在工业上大面积炼铁时，需要消耗冶炼成本更高的Al，冶炼Fe的成本就太高了；

（4）①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1= -242kJ/mol

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2= -676kJ/mol

则①×3-②可得CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -50kJ/mol。