Question

【題目】（1）工業上用CO2和H2反應合成二甲醚。已知：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）△H1＝－49.1kJ·mol－1

2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）△H2＝－24.5kJ·mol－1

寫出CO2（g）和H2（g）轉化為CH3OCH3（g）和H2O（g）的熱化學方程式 。

（2）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途．回答下列問題：

①已知反應2HI（g） H2（g） + I2（g）的△H= + 11kJmol﹣1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_________kJ。

②Bodensteins研究了下列反應：2HI（g）H2（g）+I2（g）

在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x（HI）與反應時間t的關系如表：

t/min	0	20	40	60	80	120
X（HI）	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
X（HI）	0	0.60	0.73	0.773	0780	0.784

根據上述實驗結果，該反應的平衡常數K的計算式為： 。上述反應中，正反應速率為v正=k正x2（HI），逆反應速率為v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆為速率常數，則k逆為 （以K和k正表示）。若k正=0.0027min﹣1，在t=40min時，v正= min﹣1。

Answer 1

【答案】

（1）2CO2（g）＋6H2（g）CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1

（2）299；；；1.95×10﹣3；

【解析】

試題分析：（1）已知：①CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）△H1＝－49.1 kJ·mol－1，②2CH3OH（g） CH3OCH3（g）＋H2O（g） △H2＝－24.5 kJ·mol－1，根據蓋斯定律，將①×2+②，得：2CO2（g）＋6H2（g） CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1，故答案為：2CO2（g）＋6H2（g） CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1；

（2）設1molHI（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為x kJ，則：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，①表中第一列，由HI分解建立平衡，表中第二列向逆反應進行建立平衡，由第一列數據可知，平衡時HI物質的量分數為0.784，則氫氣、碘蒸汽總物質的量分數為1-0.784=0.216，而氫氣、與碘蒸汽物質的量分數相等均為0.108，反應前后氣體體積不變，用物質的量分數代替濃度計算平衡常數，則平衡常數K==，②到達平衡時，正、逆反應速率相等，則k正x2（HI）=k逆x（H2）x（I2），則k逆=k正×=，在t=40min時，正反應建立平衡的x（HI）=0.85，則v正=k正x2（HI）=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1，故答案為：299kJ；；1.95×10-3。