Question

已知下列三个反应的热化学反应方程式：①CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)  △H₁＝+58 kJ/mol；②2CH₃OH(g)+O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂(g)  △H₂；③2H₂O(g)=2H₂(g)+O₂(g) △H₃=+483.6kJ/mol

（1）反应②的△H₂=__________kJ/mol。

（2）已知反应① 中的相关的化学键键能数据如下表所示：

化学键	C-H	C-O	H-O	C=O	H-H
键能(kJ/mol)	413	343	465	X	436

表中X=__________。

（3）CH₃OH(g)、H₂O(g)、O₂(g)的混合气在绝热条件下经①②恰好完全反应，体系温度反应前后不发生变化，将生成的气体通过足量Na₂O₂ 固体，过氧化钠增重56g，则原混合气体中CH₃OH(g) 、H₂O(g)、O₂(g)对应的物质的量为__________、__________、__________。

Answer

-367.6 805.5 2mol 1.52mol 0.24mol

【解析】(1)①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H1＝+58 kJ/mol；②2CH3OH(g)+O2(g) =2CO2(g)+4H2(g) △H2；③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H3=+483.6kJ/mol，根据盖斯定律，将①×2-③得：2CH3OH(g)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g) △H2=(+58 kJ/mol)×2-(+483.6kJ/mol)= -367.6 kJ/mol，故答案为：-367.6；

(2)△H=反应物总键能-生成物总键能=3×413+343+465+2×465-2X-3×436=+58，解得X=805.5，故答案为：805.5；

(3)设原混合气体中CH3OH(g) 、H2O(g)、O2(g)的物质的量分别为x、y、z，CH3OH(g)、H2O(g)、O2(g)的混合气在绝热条件下经①②恰好完全反应，根据①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)；②2CH3OH(g)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g)；可知x=y+2z；体系温度反应前后不发生变化，说明放出的热量与吸收的热量相等，则58y=367.6z；生成的气体中含有CO2的物质的量为y+2z，H2的物质的量为3y+4z；将生成的气体通过足量Na2O2 固体，过氧化钠增重56g，则28×(y+2z)+2×(3y+4z)=56；根据上述3个关系式解得：x=2mol，y=1.52mol，z=0.24mol，故答案为：2mol；1.52mol；0.24mol。