Question

(共10分)

（1）在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol^-1表示。請認真觀察下圖，然后回答問題。

①圖中所示反應是         (填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應       (填“需要”、“不需要”或“不一定”)加熱，該反應的△H =             (用含E₁、E₂的代數(shù)式表示）。

②對于同一反應，圖中虛線（Ⅱ）與實線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分數(shù)增多，反應速率加快，你認為最可能的原因是____________________________________。

（2）把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：

途徑Ⅰ�、貱(s)＋O₂(g) === CO₂(g)　ΔH₁<0

途徑Ⅱ　先制水煤氣：②C(s)＋H₂O(g) === CO(g)＋H₂(g)　ΔH₂>0

再燃燒水煤氣：

③2CO(g)＋O₂(g) === 2CO₂(g)　ΔH₃<0           ④2H₂(g)＋O₂(g) === 2H₂O(g)　ΔH₄<0

請回答下列問題：

①判斷兩種途徑放熱：途徑Ⅰ放出的熱量________途徑Ⅱ放出的熱量(填“大于”、“等于”或“小于”)。

②ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄的數(shù)學關(guān)系是_________________________________。

③由于制取水煤氣的反應里，反應物具有的總能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量，那么在化學反應時，反應物就需要________能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應條件為________。

(3)已知：Fe₂O₃(s)＋3CO(g) === 2Fe(s)＋3CO₂(g)   ΔH₁＝－25 kJ·mol^－1       ①

3Fe₂O₃(s)＋CO(g) === 2Fe₃O₄(s)＋CO₂(g)   ΔH₂＝－47 kJ·mol^－1    ②

Fe₃O₄(s)＋CO(g) === 3FeO(s)＋CO₂(g)    ΔH₃＝＋19 kJ·mol^－1      ③

請寫出CO還原FeO的熱化學方程式：______________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）①放熱；      不一定；     - (E₁ - E₂) kJ·mol^-1    ② 使用了催化劑。

（2）①等于    ②ΔH₁＝ΔH₂＋1/2 (ΔH₃＋ΔH₄)   ③小于　吸收　高溫

(3)FeO(s)＋CO(g)=   ==       Fe(s)＋CO₂(g)   ΔH＝－11 kJ·mol^－1

【解析】（1）①由圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，所以為放熱反應，反應的△H = — (E₁ - E₂) kJ·mol^-1，至于是否需要加熱，不可而知；

② 使用了催化劑，可使活化能大大降低，活化分子百分數(shù)增多，反應速率加快

（2）本題可用蓋斯定律進行解釋。途徑I可看作是途徑II的總反應，即①=②+（③+④）/2；

（3）同樣依據(jù)蓋斯定律：（①×3－②－③×2）/6可得到：FeO(s)＋CO(g)==Fe(s)＋CO₂(g)   ΔH ＝－11 kJ·mol^－1