Question

【題目】參考下列圖表和有關要求回答問題：

（1）圖Ⅰ是 1mol NO2（g）和 1 mol CO（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_____（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）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉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則甲醇燃燒生成液態水的熱化學方程式：_____。

（3）下表是部分化學鍵的鍵能數據：

已知 1 mol 白磷（P4）完全燃燒放熱為 dkJ，白磷及其完全燃燒的產物結構如圖Ⅱ所示，則表中 x＝_____kJ·mol-1（用含有 a、b、c、d 的代數式表示）。

Answer 1

【答案】減小 不變 NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ·mol－1 CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726 KJ·mol－1

【解析】

（1）圖Ⅰ是 1mol NO2（g）和1mol CO（g）反應生成 CO2 和NO 過程中能量變化示意圖，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，催化劑對反應熱無影響，ΔH不變，由圖可知，1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO放出熱量368kJ-134kJ=234kJ，反應熱化學方程式為NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ·mol－1，

故答案為：減小；不變；NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ·mol－1；

（2）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉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

依據蓋斯定律計算（②×3-①×2+③×2）× 得到CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726 KJ·mol－1；

故答案為：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726 KJ·mol－1；

（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－1+4mol×xkJ·mol－1-（6mol×a kJ·mol－1+5 mol×c kJ·mol－1）=dkJ·mol－1，x=kJ·mol－1，故答案為：。