Question

【题目】雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放，其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题：

（1）汽车尾气中含有NO，N2与O2生成NO的过程如下：

①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量___（填“高”或“低”）。

②N2（g）+O2（g）═2NO（g）的△H＝___。

③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H＝akJmol﹣1，但该反应速率很慢，若使用机动车尾气催化转化器，可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a值___（选填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）△H1。如图是该反应的能量变化图：

①通过图中信息可判断反应CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）的△H1___（选填“＞”“＝”或“＜”）0

②图中途径（Ⅱ）的条件是___，途径（Ⅰ）的反应热___（选填“＞”“＝”或“＜”）途径（Ⅱ）的反应热。

③已知下列两个热化学方程式：

2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H2

H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H3

△H1、△H2、△H3三者的关系式为：___。

Answer 1

【答案】低 +183kJ/mol 不变 ＞ 使用催化剂 ＝ △H2＝2×△H1+6×△H3

【解析】

（1）①化学键断开吸收能力，化学键形成时释放能力，比较吸收与放出能量的多少即可；

②△H＝吸收能量-放出能量；

③催化剂能够加快化学反应速率，对焓变无影响；

（2）①反应物的总能量小于生成物的总能量；

②化剂对焓变无影响；

③根据盖斯定律求解。

（1）①1molO2与1molN2化学键断开吸收的总能量为945kJ+498kJ=1443kJ，2molNO化学键形成时释放的总能量为6302=1260kJ，吸收的热量大于释放的热量，则反应为吸热反应，1molO2与1molN2的总能量低；

②△H＝+1443-1260=+183kJ/mol；

③催化剂能够加快化学反应速率，对焓变无影响，则a值不变；

（2）①根据图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，△H1＞0；

②途径II时，反应物的活化能降低，反应速率加快，则为使用催化剂；催化剂对焓变无影响，则反应热不变；

③①CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）②2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）③H2（g）+O2（g）═H2O（g）根据盖斯定律，①+③3=②/2，则△H2＝2×△H1+6×△H3。