Question

（1）工业上用CO₂和H₂反应合成二甲醚。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

写出CO₂（g）和H₂（g）转化为CH₃OCH₃（g）和H₂O（g）的热化学方程式              。

（2）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途．回答下列问题：

①已知反应2HI（g） H₂（g） + I₂（g）的△H= + 11kJ•mol^﹣1，1molH₂（g）、1molI₂（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。

②Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H₂（g）+I₂（g）

在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如表：

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	0.780	0.784

根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：               。上述反应中，正反应速率为v_正=k_正x²（HI），逆反应速率为v_逆=k_逆x（H₂）x（I₂），其中k_正、k_逆为速率常数，则k_逆为           （以K和k_正表示）。若k_正=0.0027min^﹣1，在t=40min时，v_正=            min^﹣1。

Answer

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

（2）299；；；1.95×10﹣3；

【解析】

试题分析：（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，根据盖斯定律，将①×2+②，得：2CO2（g）＋6H2（g） CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1，故答案为：2CO2（g）＋6H2（g） CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－122.7 kJ·mol－1；

（2）设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，则：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，①表中第一列，由HI分解建立平衡，表中第二列向逆反应进行建立平衡，由第一列数据可知，平衡时HI物质的量分数为0.784，则氢气、碘蒸汽总物质的量分数为1-0.784=0.216，而氢气、与碘蒸汽物质的量分数相等均为0.108，反应前后气体体积不变，用物质的量分数代替浓度计算平衡常数，则平衡常数K==，②到达平衡时，正、逆反应速率相等，则k正x2（HI）=k逆x（H2）x（I2），则k逆=k正×=，在t=40min时，正反应建立平衡的x（HI）=0.85，则v正=k正x2（HI）=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1，故答案为：299kJ；；1.95×10-3。

考点：考查了反应热计算、化学平衡常数计算、化学反应速率计算及影响因素、平衡移动等的相关知识。