Question

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO （g）+2H2

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO （g）+2H2（g）?CH3OH （g）△H1 （反应1）该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：CO（g）+12 O2（g）═CO2（g）△H2=-283.0kJ/mol （反应2）2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3=-484kJ?mol-1 （反应3）2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H4=-571.6KJ?mol-1（反应4）CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H5=-890KJ?mol-1（反应5）某些化学键的键能数据如下表： 化学键 C-C C-H H-H C-O C≡O（CO） H-O 键能/kJ?mol-1 348 413 436 358 1072 463请回答下列问题：（1）反应1的焓变△H1=______．（2）写出表示CH3OH （g）燃烧热的热化学方程式______．（3）工业上制备甲醇反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？______（填“是”或“否”），原因是______．（4）如将CO2与H2以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．写出CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式______．

Answer 1

（1）反应CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的焓变△H₁=1072kJ/mol+2×436kJ/mol-[3×413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol]=-116kJ/mol；
故答案为：-116kJ/mol；
（2）已知：CO （g）+2H₂（g）?CH₃OH （g）△H₁=-116kJ/mol  （反应1）
CO（g）+

1

2

 O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-283.0kJ/mol         （反应2）
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₄=-571.6KJ/mol        （反应4）
根据盖斯定律，反应2-反应1+反应4得：CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-738.6KJ/mol
故答案为：CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-738.6KJ/mol；
（3）反应热只与始态和终态能量有关，与反应途径无关，催化剂改变反应途径，不能改变化学反应始态和终态能量，加入催化剂对反应热没有影响；
故答案为：否，催化剂不能改变化学反应始态和终态的能量；
（4）已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₄=-571.6KJ?mol^-1（反应4）
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H₅=-890KJ?mol^-1（反应5）
根据盖斯定律，2×反应4-反应5得：CO₂（g）+4H₂（g）=CH₄（g）+2H₂O（l）△H=-253.2KJ?mol^-1；
故答案为：CO₂（g）+4H₂（g）=CH₄（g）+2H₂O（l）△H=-253.2KJ?mol^-1．