Question

【题目】（1）将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。

①已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH1

2NO2(g)N2O4(l) ΔH2

下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母) 。

②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是 。

（2）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH=

kJ·mol1。

（3）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3

回答下列问题：

已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

化学键	H—H	C—O	CO	H—O	C—H
E/(kJ·mol1)	436	343	1 076	465	413

由此计算ΔH1= kJ·mol1；已知ΔH2=58 kJ·mol1，则ΔH3= kJ·mol1。

Answer 1

【答案】（12分）

（1）①A（2分） ②2N2O4+O2+2H2O4HNO3（3分）

（2）139（2分）

（3）99（2分） +41（3分）

【解析】（1）①物质由气态转为液态时，应放出热量，所以N2O4(g)的能量高于N2O4(l)的能量，只有A选项正确。②N2O4与氧气、水反应，由得失电子守恒可知N2O4中N的化合价升高，只能变为+5价，生成硝酸。

（2）根据图像可知反应热为：209 kJ·mol1348 kJ·mol1=139 kJ·mol1。

（3）由反应热与键能的关系可得，ΔH1=1 076 kJ·mol1+2×436 kJ·mol13×413 kJ·mol1343 kJ·mol1465 kJ·mol1=99 kJ·mol1；依据盖斯定律知，反应③=②①，则ΔH3=ΔH2ΔH1=58 kJ·mol1(99 kJ·mol1)=+41 kJ·mol1。