Question

随着大气污染的日趋严重，我国提出于“十二五”期间，將二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物（NO_x)排放量减少10%，二氧化碳(CO₂)的排放量也要大幅减少。

(1)煤燃烧排放的烟气含有SO₂和NO_x形成酸雨、污染大气。采用NaClO和Ca(ClO)₂的混合溶液作为吸收剂可得到较好的烟气脱硫效果，已知下列反应：

SO₂（g）+2OH⁻（aq）===SO₃²⁻（aq）+H₂O（l）     ΔH₁

ClO⁻（aq）+SO₃²⁻（aq）===SO₄²⁻（aq）+Cl⁻（aq）    ΔH₂

CaSO₄（s）===Ca²⁺（aq）+SO₄²⁻（aq）   ΔH₃

则反应SO₂（g）+Ca²⁺（aq）+ClO⁻（aq）+2OH⁻（aq）===CaSO₄（s）+H₂O（l）+Cl⁻（aq）的ΔH=_______。

(2)在“十二五”期间重庆市也积极展开了主城区各工厂燃料“媒改气”的整改行动。“煤改气中“气”的主要成分为:____（填化学式), 其空间结构为_____（填名称），它与C₃H₈互称为________。

(3)甲醇(CH₃OH)是一种液态可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，在25℃、101KPa下， 1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式________。该反应在低温下___（填“自发”、“不自发”）。

Answer

ΔH1-ΔH3+ΔH2 CH4 正四面体 同系物 CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol 自发

【解析】（1）第一个反应加上第二个反应再减去第三个反应就可以得到反应：SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO−（aq）+2OH−（aq）===CaSO4（s）+H2O（l）+Cl−（aq），所以该反应的ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。

（2）煤改气主要是将燃煤改为燃烧天然气，天然气的主要成分是甲烷。甲烷是空间正四面体结构，属于烷烃，与丙烷（C3H8）的关系是互为同系物。

（3）甲醇燃烧热是指1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水的热效应。1mol甲醇的质量是32g，燃烧的放热为32×22.68=725.76，所以热化学方程式为：CH3OH(l) + 3/2O2(g) === CO2(g) + 2H2O(l) ΔH= -725.76 kJ/mol。反应的气体由1.5mol氧气变为1mol二氧化碳气体，所以△s＞0，又有ΔH＜0，所以△G=ΔH－T△s一定为负数，反应一定自发。