Question

【题目】为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。

（1）今有如下两个热化学方程式：则a _____ b （填“＞”、“＝”或“＜”）

H2（g）+O2（g）═H2O （l） △H1＝a kJmol﹣1

H2（g）+O2（g）═H2O （g） △H2＝b kJmol﹣1

（2）拆开lmol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能，部分化学键键能如表。

化学键	H﹣H	N﹣H	N≡N
键能/kJmol﹣1	436	a	945

已知反应N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g） △H＝-93 kJmol﹣1，试根据表中所列键能数据计算a=______________。

（3）利用水煤气合成二甲醚（CH3OCH3）的三步反应如下：

①2H2（g）+ CO（g）═ CH3OH（g） △H1

②2CH3OH（g）═ CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H2

③3 H2（g）+3CO（g）═ CO2（g） + CH3OCH3（g） △H3

反应③为制取二甲醚的第3步反应，利用△H1和△H2计算△H3时，还需要利用________反应的△H。

（4）中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22 的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图。

图中CO2转化为CO的反应为： CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) △H= +41kJ/mol

已知：2CO2(g) + 6H2(g) = C2H4(g) + 4H2O(g) △H= -128kJ/mol

则图中CO转化为C2H4的热化学方程式是______________________________________。

Answer 1

【答案】＜ 391 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)，2CO+ O2(g) = 2CO2(g) 2CO(g) +4H2(g) = CH2=CH2(g) + 2H2O(g) △H= - 210 kJ/mol

【解析】

⑴两个反应均为放热反应，生成液态水放出的热量多，但焓变反而小，所以则a ＜ b，

故答案为：＜；

⑵△H = - 93 = 436×3 + 945 – 6a，a = 391

故答案为：391

⑶利用水煤气合成二甲醚（CH3OCH3）的三步反应如下：

①2H2（g）+ CO（g）═ CH3OH（g） △H1

②2CH3OH（g）═ CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H2

③3 H2（g）+3CO（g）═ CO2（g） + CH3OCH3（g） △H3

利用△H1和△H2计算△H3时，①×2 + ②，得到4H2（g）+2CO（g）═ H2O（g）+ CH3OCH3（g）还需要利用2H2(g) + O2(g) == 2H2O(g)，2CO+ O2(g) == 2CO2(g)

反应的△H。

故答案为2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)，2CO+ O2(g) = 2CO2(g)；

⑷图中CO2转化为CO的反应为： CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) △H= +41kJ/mol

已知：2CO2(g) + 6H2(g) = C2H4(g) + 4H2O(g) △H= -128kJ/mol

将第二个方程式减去第一个方程式的2倍得到CO转化为C2H4的热化学方程式是

2CO(g) +4H2(g) = CH2=CH2(g) + 2H2O(g) △H= - 210 kJ/mol