Question

7．按要求回答下列问题：
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1 275.6kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式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
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H₃=-72.0kJ/mol．
（3）苯乙烯是重要的基础有机原料．工业中用乙苯（C₆H₅-CH₂CH₃）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C₆H₅-CH═CH₂）的反应方程式为
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
则反应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产之一．
工业上合成氨用的H₂有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C（s）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO（g）+H₂（g）；
②用天然气跟水蒸气反应：CH₄（g）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{催化剂}$CO（g）+3H₂（g）
已知有关反应的能量变化如图所示，则方法②中反应的△H=（a+3b-c）kJ•mol^-1．
 
（5）甲醇是一种用途广泛的化工原料．工业上常用下列两种反应制备甲醇：
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
则△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，则根据盖斯定律可知（①+②×2）÷2即得到甲醇燃烧的热化学方程式，由此分析解答；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）的反应热；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式C₆H₆（g）+C₂H₄（g）═C₆H₅-CH₂CH₃（g）的反应热；
（4）分别根据图1、图2、图3写出热化学方程式，然后根据盖斯定律来解答；
（5）根据盖斯定律将已知的热化学方程式变形运算求目标反应的热化学反应方程式．

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，则根据盖斯定律可知（①+②×2）÷2即得到CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol；
故答案为：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
结合盖斯定律计算①-②得到甲醇与水蒸气催化重整反应的热化学方程式为：CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H₃=-72KJ/mol；
故答案为：-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
由盖斯定律可知，目标反应可由①式+②式+③式得，所以反应热为△H₁+△H₂+△H₃，
故答案为：△H₁+△H₂+△H₃；
（4）图1、图2、图3写出热化学方程式分别为：
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，
故答案为：（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
由盖斯定律可知②=①-③-④，△H₂ =△H₁-△H₃-△H₄=-90.1kJ/mol-（-41.1kJ/mol）-（+44.0kJ/mol）=）-93.0 KJ/mol；
故答案为：-93.0 KJ/mol．

点评 本题考查了应用盖斯定律求反应热、热化学方程式的书写，题目难度中等，注意把握盖斯定律的含义和应用方法，侧重于考查学生对基础知识的应用能力和计算能力．