Question

【题目】雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放，其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题：

(1)汽车尾气中含有NO，N2与O2生成NO的过程如下：

①1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量________(填“高”或“低”)。

②N2(g)＋O2(g)===NO(g)的ΔH＝________。

③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，但该反应速率很慢，若使用机动车尾气催化转化器，可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a值________(选填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH1。下图是该反应的能量变化图：

①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH1________(选填“>”“＝”或“<”)0。

②图中途径(Ⅱ)的条件是_______________，途径(Ⅰ)的反应热________(选填“>”“＝”或“<”)途径(Ⅱ)的反应热。

③已知下列两个热化学方程式：

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2

2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH3

ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的关系式为：____________________。

Answer 1

【答案】 低 ＋91.5 kJ·mol－1 不变 > 使用催化剂 ＝ ΔH3＝2×ΔH1＋6×ΔH2

【解析】（1）①由N2与O2生成NO的过程可得，断裂1molNN和1molO=O吸收能量：945kJ+498kJ=1443kJ，形成2molNO释放能量：1260kJ，故从总的来看该反应吸收能量，1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量低；②N2(g)＋O2(g)=NO(g)的ΔH=×（1443-1260）kJ·mol-1=+91.5 kJ·mol-1；③催化剂能降低反应的活化能，从而加快化学反应速率，但不能改变ΔH，故a值不变。

（2）①通过图中信息可得，反应物的总能量低于生成物的总能量，所以反应CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)的ΔH1>0；②图中途径(Ⅱ)降低了反应的活化能，故使用了催化剂；催化剂能降低反应的活化能，但不能改变ΔH，故途径(Ⅰ)的反应热=途径(Ⅱ)的反应热；③由已知，根据盖斯定律可得：ΔH3 =2×ΔH1＋6×ΔH。