Question

【题目】参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）图Ⅰ是 1mol NO2（g）和 1 mol CO（g）反应生成 CO2 和NO 过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_____（填“增大”“减小”或“不变”，下同），ΔH 的变化是_____。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式：_____。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

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则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式：_____。

（3）下表是部分化学键的键能数据：

已知 1 mol 白磷（P4）完全燃烧放热为 dkJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则表中 x＝_____kJ·mol-1（用含有 a、b、c、d 的代数式表示）。

Answer 1

【答案】减小 不变 NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ·mol－1 CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726 KJ·mol－1

【解析】

（1）图Ⅰ是 1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成 CO2 和NO 过程中能量变化示意图，加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，催化剂对反应热无影响，ΔH不变，由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368kJ-134kJ=234kJ，反应热化学方程式为NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ·mol－1，

故答案为：减小；不变；NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ·mol－1；

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

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

依据盖斯定律计算（②×3-①×2+③×2）× 得到CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726 KJ·mol－1；

故答案为：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726 KJ·mol－1；

（3）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，所以12mol×bkJ·mol－1+4mol×xkJ·mol－1-（6mol×a kJ·mol－1+5 mol×c kJ·mol－1）=dkJ·mol－1，x=kJ·mol－1，故答案为：。