Question

【題目】請參考題中圖表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根據(jù)要求回答下列問題：

(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是__________________________。

請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：______________________________。

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下：

①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)

ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)

ΔH＝－192.9 kJ·mol－1

又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學方程式為______________________________。

(3)下表所示是部分化學鍵的鍵能參數(shù)：

化學鍵	P—P	P—O	O===O	P===O
鍵能/(kJ·mol－1)	a	b	c	x

已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】(1)減小 不變 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1

(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1

(3) (d＋6a＋5c－12b)

【解析】(1)觀察圖像，E1應為反應的活化能，加入催化劑反應的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO的反應熱數(shù)值即反應物和生成物的能量差，因此該反應的熱化學方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)

ΔH＝－234 kJ·mol－1。

(2)觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學方程式做如下運算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸汽燃燒的熱化學方程式。

(3)白磷燃燒的化學方程式為P4＋5O2P4O10，結(jié)合圖Ⅱ中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應熱＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，據(jù)此可得x＝ (d＋6a＋5c－12b)。