Question

【题目】请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题：

（1）图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是__________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是__________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式___________________。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：

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

且H2O(g)==H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为_______________。

（3）如表所示是部分化学键的键能参数：

化学键	P—P	P—O	O===O	P===O
键能/kJ·mol－1	a	b	c	x

已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝__________ kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。

Answer 1

【答案】减小不变NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1(d＋6a＋5c－12b)

【解析】本题考查反应热和焓变，热化学方程式的书写，用盖斯定律进行有关反应热的计算等知识。注意盖斯定律的应用和物质聚集状态的标注。另外特别注意分析白磷和P4O10的分子结构，准确判断共价键的数目。

（1）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小；催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即催化剂对反应热无影响，所以反应热ΔH不变；，由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ，反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)= CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1 。

（2）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、③H2O(g)==H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，根据盖斯定律计算（②×3-①×2+③×2）× 得到 CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 。

（3）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开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= (d＋6a＋5c－12b)kJ·mol－1。