Question

(1)[2013·新课标全国卷Ⅰ，28(3)]二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1

(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1

水煤气变换反应：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1

二甲醚合成反应：(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1

由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为________________。

(2)[2013·四川理综，11(5)节选]焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时：

2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)

ΔH1＝－197 kJ·mol－1；

H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1；

2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)

ΔH3＝－545 kJ·mol－1。

则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是________。

(3)[2013·浙江理综，27(1)]捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：

反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)??(NH4)2CO3(aq)ΔH1

反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)??NH4HCO3(aq)ΔH2

反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)??2NH4HCO3(aq)ΔH3

ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3＝________。

(4)[2013·天津理综，10(2)①]为减少SO2的排放，常采取的措施有：

将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－241.8 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：__________________________________________。

(5)[2013·北京理综，26(2)①]汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

写出该反应的热化学方程式：______________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJ·mol－1

(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)

ΔH＝－130 kJ·mol－1

(3)2ΔH2－ΔH1

(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1

(5)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJ·mol－1

解析　(1)筛选用热化学方程式为(ⅰ)和(ⅳ)，

用(ⅰ)×2＋(ⅳ)即可得目标方程式：

2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH＝－204.7 kJ·mol－1。

(2)根据盖斯定律，得出SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH4只须按下式进行即可：

ΔH＝(ΔH3－ΔH1－2ΔH2)＝－130 kJ·mol－1，

热化学方程式应为

SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1。

(3)Ⅱ式×2－Ⅰ式，即可得反应Ⅲ。

(4)下式减上式即可求得热化学方程式。

(5)拆开化学键吸收能量，形成化学键释放能量

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)其ΔH计算方法如下：

ΔH＝945 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×630 kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1。