Question

20．甲醛是一種重要的化工產品，可利用甲醇催化脫氫制備，氣態(tài)甲醛（HCHO）與氣態(tài)甲醇（CH₃OH）轉化的能量關系如圖所示：
（1）甲醇催化脫氫轉化為甲醛的反應是吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應．過程Ⅰ中，該反應的活化能的=（E₄-E₁）KJ/mol（用含E的代數式表示）．
（2）過程Ⅱ與過程Ⅰ比較，改變的條件是加入了催化劑，過程Ⅱ與過程Ⅰ的反應熱是否相同？相同，原因是一個化學反應的反應熱僅與反應的起始狀態(tài)和反應的最終狀態(tài)有關，而與反應的途徑無關
（3）寫出甲醇催化脫氫轉化為甲醛的熱化學方程式：CH₃OH（g）=HCHO（g）+H₂（g）△H=（E₂-E₁） kJ/mol

Answer 1

分析 （1）由圖可知，反應物總能量小于生成物總能量；
（2）改變條件降低反應的活化能，起始狀態(tài)不變，焓變不變；
（3）甲醇催化脫氫轉化為甲醛，可知甲醇反應生成甲醛和氫氣，結合圖中能量變化計算焓變，以此書寫熱化學方程式．

解答 解：（1）通過圖象可以看出，反應物的總能量比生成物的總能量低，故為吸熱反應，故答案為：吸熱；
（2）一個化學反應的熱效應僅與反應的起始狀態(tài)和反應的最終狀態(tài)有關，與反應的途徑無關，僅取決于反應物和生成物的總能量的大小，過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應熱是相同的，改變的條件為催化劑，
故答案為：加入了催化劑；相同；一個化學反應的反應熱僅與反應的起始狀態(tài)和反應的最終狀態(tài)有關，而與反應的途徑無關；
（3）由圖可知，甲醇催化脫氫轉化為甲醛為吸熱反應，而且吸收熱量為（E₂-E₁），故熱化學方程式為CH₃OH（g）=HCHO（g）+H₂（g）△H=+（E₂-E₁） kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（g）=HCHO（g）+H₂（g）△H=+（E₂-E₁） kJ/mol．

點評 本題考查熱化學方程式的書寫，為高頻考點，把握圖中能量變化、焓變、熱化學方程式的書寫方法為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．