Question

8．焦炭与CO、CO₂、H₂均是重要的化工原料，由CO₂制备甲醇过程可能设计的反应如下：
反应Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-49.58kJ•mol^-1
反应Ⅱ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂=+41.19kJ•mol^-1
反应Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₃
回答下列问题：
反应Ⅲ的△H₃=-89.77kJ•mol^-1，反应Ⅲ自发进行的条件是较低温（填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）．

Answer 1

分析 根据盖斯定律可知，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ，据此计算出△H₃；化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H-T•△S＜0时，反应能自发进行，据此解答．

解答 解：根据盖斯定律，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₃=（-49.58kJ•mol^-1）-（+41.19kJ•mol^-1）=-89.77kJ•mol^-1；
△G=△H-T•△S＜0时，反应能够自发进行，该反应的△S＜0、△H＜0，当温度较低时，反应Ⅲ能够自发进行，
故答案为：-89.77kJ•mol^-1；较低温．

点评 本题考查了盖斯定律的应用、反应自发进行的判断，题目难度不大，明确盖斯定律的含义为解答关键，注意掌握判断反应能否自发进行的方法，试题培养了学生的灵活应用能力．