Question

請參考題中圖表，已知E₁＝134 kJ·mol^－1、E₂＝368 kJ·mol^－1，根據(jù)要求回答問題：

　

(1)圖Ⅰ是1 mol NO₂(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO₂和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)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(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________。

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)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

又知③H₂O(g)===H₂O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol^－1，則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。

(3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)：

化學(xué)鍵	P—P	P—O	O===O	P===O
鍵能/kJ·mol－1	a	b	c	x

已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol^－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________ kJ·mol^－1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。

Answer 1

答案　(1)減小　不變　NO₂(g)＋CO(g)===CO₂(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol^－1

(2)CH₃OH(g)＋O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(l)

ΔH＝－764.7 kJ·mol^－1

(3)(d＋6a＋5c－12b)

解析　(1)觀察圖像，E₁應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO₂(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO₂和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO₂(g)＋CO(g)===CO₂(g)＋NO(g)　ΔH＝

－234 kJ·mol^－1。

(2)觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式作如下運(yùn)算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸氣燃燒的熱化學(xué)方程式。

(3)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P₄＋5O₂P₄O₁₀，結(jié)合圖Ⅱ中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，據(jù)此可得x＝(d＋6a＋5c－12b)。