Question

【題目】參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題：

（1）圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)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(yīng)的熱化學(xué)方程式：__。

（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(yīng)原理是：

①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9kJ·mol－1

又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44kJ·mol－1

則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：___。

（3）下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

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

已知1mol白磷(P4)完全燃燒放熱為dkJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝___kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】減小 不變 NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234kJ·mol－1 CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7kJ·mol－1

【解析】

加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，但是不改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量，由圖可知，1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368-134=234kJ，根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫原則進(jìn)行書寫；

依據(jù)熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)，進(jìn)行計算；

白磷燃燒的方程式為，結(jié)合1mol白磷中含有6molP-P，1molO2中含有1molO-O，1molP4O10中含有12mol P-O、4mol P=O分析；

化學(xué)反應(yīng)中舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能分析。

（1）加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，則E1和E2都減小，催化劑不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差，即反應(yīng)熱不改變，所以催化劑對反應(yīng)熱無影響，由圖可知，1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368-134=234kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為；故答案為：減小；不變；

；

（2）①

②

③

依據(jù)蓋斯定律，②×3-①×2+③×2得：（3）加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，則E1和E2都減小，催化劑不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差，即反應(yīng)熱不改變，所以催化劑對反應(yīng)熱無影響，所以，解得。

故答案為。