Question

科學(xué)家認(rèn)為，氫氣是一種高效而無污染的理想能源．為減少CO對(duì)大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H₂O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H₂．
已知：在101kPa下，2CO（g）+O₂ （g）=2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1    
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ?mol^-1
（1）CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H=

 

．
（2）如圖為1molH₂與足量O₂反應(yīng)生成液態(tài)水和氣態(tài)水的能量變化關(guān)系圖，則圖中的△H=

 

．在該反應(yīng)中加入催化劑，反應(yīng)速率加快，則E₁

 

（填“變大”、“變小”或“不變”，本小題下同），E₂

 

，△H

 

．
（3）寫出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的熱化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,反應(yīng)熱和焓變,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，寫出燃燒熱的熱化學(xué)方程式，再根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變；
（2）圖中的△H表示1molH₂與足量O₂反應(yīng)生成液態(tài)水的反應(yīng)熱由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol、H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44.0KJ/mol來計(jì)算；使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，并不影響焓變；
（3）利用2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566KJ/mol、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol結(jié)合蓋斯定律來寫出CO和 H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1，則CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0 kJ?mol^-1，熱化學(xué)方程式中CO的物質(zhì)的量為1mol，生成穩(wěn)定的氧化物二氧化碳，符合燃燒熱的定義，△H等于CO的燃燒熱，
故答案為：-283 kJ?mol^-1；
（2）圖中的△H表示1molH₂與足量O₂反應(yīng)生成液態(tài)水的反應(yīng)熱，由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol、2H₂O（g）═2H₂O（l）△H=-88.0KJ/mol，即2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為483.6kJ+88kJ=571.6kJ，則1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為

571.6kj

2

=285.8kJ，則圖中的△H=-285.8 kJ?mol^-1，在該反應(yīng)中加入催化劑，可以降低反應(yīng)的活化能，因此E₁、E₂變小，并不影響焓變，因此△H不變，
故答案為：-285.8kJ?mol^-1；變小；變�。徊蛔�；
（3）由①2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566KJ/mol、②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律可知

1

2

(①-②)得CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g），△H=

1

2

×[（-566KJ/mol）-（-483.6KJ/mol）]=-41.2kJ/mol，
即熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ/mol，
故答案為：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，掌握蓋斯定律的應(yīng)用是解答的關(guān)鍵，涉及催化劑對(duì)活化能的影響，題目難度中等．