Question

18．利用水煤气合成二甲醚的反应如下：
反应①：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
反应②：2CH3OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
反应③：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ•mol^-1
若总反应④：aH₂（g）+aCO（g）?bCH₃OCH₃（g）+bCO₂（g）△H=-246.4kJ•mol^-1，
则a=3，b=1．

Answer 1

分析 根据热化学方程式aH₂（g）+aCO（g）?bCH₃OCH₃（g）+bCO₂（g）△H=-246.4kJ•mol^-1中的碳原子守恒可知a=3b，故热化学方程式又可以表示为：3吧H₂（g）+3bCO（g）?bCH₃OCH₃（g）+bCO₂（g）△H=-246.4kJ•mol^-1，即3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-$\frac{246.4}{b}$kJ•mol^-1．
然后根据盖斯定律，将所给的反应①②③通过变形得到反应3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），△H也做相应的变化，即可求出a和b的值．

解答 解：根据热化学方程式aH₂（g）+aCO（g）?bCH₃OCH₃（g）+bCO₂（g）△H=-246.4kJ•mol^-1中的碳原子守恒可知a=3b，故热化学方程式又可以表示为：3吧H₂（g）+3bCO（g）?bCH₃OCH₃（g）+bCO₂（g）△H=-246.4kJ•mol^-1，即3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-$\frac{246.4}{b}$kJ•mol^-1．
根据盖斯定律可知：反应2×①+②+③即可得：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-246.4kJ•mol^-1，
故有：246.4kJ•mol^-1=$\frac{246.4}{b}$kJ•mol^-1，解得b=1．
又由于a=3b，故a=3．
故答案为：3；1．

点评 本题考查了热化学方程式中的计量数的求算，虽然仍是考查了盖斯定律，但出题的角度很新颖，是一道好题．