Question

【題目】參考下列圖表和有關要求回答問題。

(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 molCO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________，ΔH的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”)。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式____________________；

圖Ⅰ

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應原理是：

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

則甲醇完全燃燒的熱化學方程式為________________________；

(3)下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

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

已知白磷的標準燃燒熱ΔH為－d kJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則上表中x＝__________kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。

圖Ⅱ

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)－ (12b－d－6a－5c)或(d＋6a＋5c－12b)；

【解析】

試題分析：(1)加入催化劑能降低反應所需的活化能，則E1和E2都減小，催化劑不能改變反應物的總能量和生成物的總能量之差，即反應熱不改變，所以催化劑對反應熱無影響，由圖可知，1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO放出熱量368-134=234kJ，反應熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJmol-1，故答案為：減��；不變；NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJmol-1；

(2)利用蓋斯定律進行計算，

①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJmol-1，

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJmol-1，

又知 ③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol，

依據(jù)蓋斯定律計算(②×3-①×2+③×2)×，

得到CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726 KJ/mol；

(3)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃燒需拆開6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×a kJ/mol+5 mol×c kJ/mol)=dkJ/mol，x=kJ/mol，故答案為：。