Question

14．甲醛是一種重要的化工產(chǎn)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(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示：
（1）甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．過(guò)程Ⅰ中，該反應(yīng)的活化能的=（E₄-E₁）KJ/mol（用含E的代數(shù)式表示）．
（2）過(guò)程Ⅱ與過(guò)程Ⅰ比較，改變的條件是加入了催化劑，過(guò)程Ⅱ與過(guò)程Ⅰ的反應(yīng)熱是否相同？相同，原因是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)
（3）寫出甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的熱化學(xué)方程式：CH₃OH（g）=HCHO（g）+H₂（g）△H=（E₂-E₁） kJ/mol

Answer 1

分析 （1）通過(guò)比較反應(yīng)物和生成物的總能量的角度來(lái)得出反應(yīng)吸放熱，過(guò)程Ⅰ中，該反應(yīng)的活化能為（E₄-E₁）KJ/mol；
（2）過(guò)程Ⅱ與過(guò)程Ⅰ比較活化能減小，所以改變的條件是加入了催化劑；反應(yīng)熱取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的大小，與起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)；
（3）根據(jù)圖象得出反應(yīng)熱的數(shù)值，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出．

解答 解：（1）通過(guò)圖象可以看出，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量低，故為吸熱反應(yīng)，過(guò)程Ⅰ中，該反應(yīng)的活化能為（E₄-E₁）KJ/mol，
故答案為：吸熱；（E₄-E₁）KJ/mol；
（2）過(guò)程Ⅱ與過(guò)程Ⅰ比較活化能減小，所以改變的條件是加入了催化劑，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)，僅取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的大小，過(guò)程Ⅰ與過(guò)程Ⅱ的反應(yīng)熱是相同的，
故答案為：加入了催化劑；相同；一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)．
（3）從圖象可以看出，甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛為吸熱反應(yīng)，而且吸收熱量為（E₂-E₁），故熱化學(xué)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(diǎn)評(píng) 本題主要考查了熱化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)熱的計(jì)算，理清甲醇和氫氣的熱量關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．