Question

【题目】水煤气法制取甲醇（CH3OH）的反应及其反应的焓变、平衡常数如下：

① CH4(g) +1/2O2(g)CO(g) + 2H2(g) △H1 =－35.4kJ·mol－1 平衡常数K1

② CO(g) + 2H2(g) CH3OH (g) △H2 =－90.1 kJ·mol－1 平衡常数K2

③ 2CH4(g) + O2(g) 2CH3OH(g) △H3 平衡常数K3

（1）在25℃、101kPa下，1g液态甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_________________________________。

（2）依据盖斯定律求出反应③ 2CH4(g) + O2(g) 2CH3OH(g) △H3 =_____kJ·mol－1，相同温度下K3=______（用含K1、K2代数式表示）。

（3）下列关于化学反应中的能量及变化理解错误的是（填字母序号）______。

a．反应中活化能的作用是使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率

b．化学键的断裂与形成一定伴随着电子的转移和能量变化

c．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（△H）决定

d．氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，发生化学变化

e．200℃、101kPa时，1 mol H2和碘蒸气作用生成HI的反应，热化学方程式表示如下：H2(g)＋I2(g) === 2HI(g)　 △H= -14.9 kJ·mol－1

f．燃烧热定义中“生成稳定的氧化物”，意味着这些氧化物不能再燃烧了

Answer 1

【答案】CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO 2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.76kJ·mol-1 -251 K12·K22 b d e

【解析】

（1）由1g液态甲醇燃烧放热22.68kJ，则1mol CH3OH燃烧放热22.68 kJ×32=725.76kJ，并在热化学方程式中标明物质的状态；

（2）根据盖斯定律求反应热；通过化学方程式加和求反应的平衡常数；

（3）a．活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率；

b．成键释放能量，但不一定发生氧化还原反应；

c．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（△H）决定；

d．氯化钠熔化只有离子键的断裂，没有新键的形成，不属于化学变化；

e．没有反应热数据，不能写出热化学方程式；

f． “生成稳定的氧化物” 指在燃烧的过程中不会再发生反应的氧化物，也就是完全燃烧。

（1） 由1g液态甲醇燃烧放热22.68kJ，则1mol CH3OH燃烧放热22.68 kJ×32=725.76kJ，则该燃烧反应的热化学方程式为CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO 2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.76kJ·mol-1，
因此，本题正确答案是：CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO 2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.76kJ·mol-1；

（2）已知：① CH4(g) +1/2O2(g)CO(g) + 2H2(g) △H1 =－35.4kJ·mol－1

② CO(g) + 2H2(g) CH3OH (g) △H2 =－90.1 kJ·mol－1

根据盖斯定律，①×2+②×2得③ 2CH4(g) + O2(g) 2CH3OH(g)

故△H3 =（－35.4kJ·mol－1）×2+（－90.1 kJ·mol－1 ）×2=-251kJ·mol－1，

相同温度下K3=== K12·K22，

因此，本题正确答案是：-251 ；K12·K22 ；

（3）a．活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率，故a正确；

b．成键释放能量，但不一定发生氧化还原反应，则化学键的形成一定伴随着能量变化，不一定存在电子的转移，故b错误；

c．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（△H）决定，故c正确；

d．化学变化是旧键的断裂和新键的形成，氯化钠熔化只有离子键的断裂，没有新键的形成，不属于化学变化，故d错误；

e．没有反应热数据，不能写出热化学方程式，故e错误；

f． “生成稳定的氧化物” 指在燃烧的过程中不会再发生反应的氧化物，也就是完全燃烧，故f正确。

因此，本题答案选：b d e。