Question

二甲醚（CH₃OCH₃）是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作做制冷剂等，对臭氧层无破坏作用.工业上以水煤气（CO、H₂）为原料生产二甲醚CH₃OCH₃的新工艺主要发生三个反应：

2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)△H=-90.0kJ·mol^-1 ①

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

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

回答下列问题：

（1）新工艺的总反应3H₂+3COCH₃OCH₃+CO₂的热化学方程式为____________________。

（2）已知一些共价键的键能如下：

化学键	H-H	C-H	C-O	O-H
键能（kJ·mol^-1)	436	414	326	464

运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能____________kJ•mol^-1。

（3）某温度下，将2mol CO和6mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，计算此温度下的平衡常数K=____________。

Answer

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

【解析】（1）根据盖斯定律可得①×2+②+③，进行计算。

（2）根据各分子结构，利用反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量可以计算一氧化碳中碳氧共价键的键能。

（3）利用“三段式”进行解析计算。

（1）根据盖斯定律可知：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；正确答案：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol。

（2）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1反应中，反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量=2×436+X-414×3-326×1-464=-90，X=1070 kJ·mol-1 ；正确答案：1070。

（3）某温度下，在反应开始是c(CO)=1.0mol/L，c(H2)=3.0mol/L，将2molCO和6molH2，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则平衡时c(H2)=1.4mol/L，c(CH3OH)=0.8mol/L，则此温度下的平衡常数K=；正确答案：2.042。