Question

【题目】（1）人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下lmolCH3OH与02发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物02（g）和生成物H20（g）略去]。

①写出1moLHCHO生成CO的热化学方程式：_______________。

②CH3OH与02在有催化剂作用下反应，产物中HCHO比率大大提高的原因是______________。

（2）—定温度下，将N2H4与N02以体积比为1:1置于10 L定容容器中发生反应 2N2H4（g）+2N02（g）3N2（g）+4H20（l） △H<0。下列能说明反应达到平衡状态的是______________。

a.混合气体密度保持不变

b.3v正（NO2）=2v逆（N2）

c.N2H4与N02体积比保持不变

d.体系压强保持不变

Answer 1

【答案】HCHO（g）+O2（g）=CO（g）+H2O（g） △H=-235kJ·moL-1 催化剂使生成HCHO的活化能降低，同时使生成CO的活化能升高，并且生成HCHO的活化能低于生成CO的活化能 abd

【解析】

（1）由题中图示可得出HCHO生成CO的热化学方程式；

（2）催化剂使生成HCHO的活化能降低，同时使生成CO的活化能升高，并且生成HCHO的活化能低于生成CO的活化能；

（3）根据判断平衡状态的依据进行分析。

（1）根据反应的能量图1molHCHO生成CO是放出(676-283-158)kJ=235kJ的热量，所以热化学方程式为：HCHO(g)+1/2O2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=-235kJ/mol，

故答案为：HCHO(g)+1/2O2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=-235kJ/mol。

（2）CH3OH与O2在有催化剂作用下反应，产物中HCHO比率大大提高的原因是催化剂使生成HCHO的活化能降低，同时使生成CO的活化能升高，并且生成HCHO的活化能低于生成CO的活化能，故答案为：催化剂使生成HCHO的活化能降低，同时使生成CO的活化能升高，并且生成HCHO的活化能低于生成CO的活化能。

（3）a.反应中有液态水生成，如果反应没有达到平衡气体的密度会发生改变，故混合气体密度保持不变说明达到了平衡状态，故a正确；

b.根据反应中化学计量数的关系有：3v正（NO2）=2v正（N2），联立3v正（NO2）=2v逆（N2），得v正（N2）=v逆（N2），同种物质的生成和消耗数率相等，反应达到了平衡，故b正确；

c.N2H4与NO2以体积比1:1投入，反应时也以1:1反应，故N2H4与NO2体积比始终为1:1，不能判断达到了平衡，故c错误；

d.反应是气体体积改变的反应，压强不变，说明反应达到了平衡状态，故d正确。

故答案为：abd。