Question

【題目】二甲醚（CH3OCH3）是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作做制冷劑等，對臭氧層無破壞作用.工業上以水煤氣（CO、H2）為原料生產二甲醚CH3OCH3的新工藝主要發生三個反應：

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1①

2CH3OH(g)CH3OCH(g)+H2O （g）△H=-24.5kJ·mol-1②

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.1kJ·mol-1③

回答下列問題：

（1）新工藝的總反應3H2+3COCH3OCH3+CO2的熱化學方程式為____________________。

（2）已知一些共價鍵的鍵能如下：

化學鍵	H-H	C-H	C-O	O-H
鍵能（kJ·mol-1)	436	414	326	464

運用反應①計算一氧化碳中碳氧共價鍵的鍵能____________kJmol-1。

（3）某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應10min后，達到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L，計算此溫度下的平衡常數K=____________。

Answer 1

【答案】 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol 1070 2.042

【解析】（1）根據蓋斯定律可得①×2+②+③，進行計算。

（2）根據各分子結構，利用反應熱=反應物斷鍵吸收的熱量減去生成物成鍵放出的熱量可以計算一氧化碳中碳氧共價鍵的鍵能。

（3）利用“三段式”進行解析計算。

（1）根據蓋斯定律可知：①×2+②+③，整理可得：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＝－(2Q1+Q2+Q3)kJ/mol=-（90×2-24.5-41.1）=-245.6kJ/mol；正確答案：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol。

（2）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1反應中，反應熱=反應物斷鍵吸收的熱量減去生成物成鍵放出的熱量=2×436+X-414×3-326×1-464=-90，X=1070 kJ·mol-1 ；正確答案：1070。

（3）某溫度下，在反應開始是c(CO)=1.0mol/L，c(H2)=3.0mol/L，將2molCO和6molH2，充分反應10min后，達到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L，則平衡時c(H2)=1.4mol/L，c(CH3OH)=0.8mol/L，則此溫度下的平衡常數K=；正確答案：2.042。