题目内容

【题目】(1)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察图示,然后回答问题:

①图中所示反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=____ (用含E1E2的代数式表示)

②由上图可知曲线Ⅱ较曲线Ⅰ低,这是由于________

(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为COCO2H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3。已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

化学键

H-H

C-O

H-O

C-H

E/ kJ·mol-1

436

343

1076

465

413

由此计算ΔH1= _____kJ·mol-1;已知ΔH2=58 kJ·mol-1则ΔH3=___kJ·mol-1

【答案】放热 E1-E2kJ/mol (E2-E1)kJ/mol 加入催化剂 -99 +41

【解析】

1)①由图可知,该反应反应物的总能量高于生成物的总能量,ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量;

②加入催化剂可降低反应的活化能;

2)根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能计算ΔH1,根据盖斯定律进行计算。

1)①由图可知,该反应反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量= (E2-E1)kJ/mol

②由图可知曲线Ⅱ较曲线Ⅰ低,反应的活化能降低,因此是加入催化剂造成的;

2ΔH1=1076kJ/mol+2×436kJ/mol-3×413kJ/mol-343kJ/mol-465kJ/mol=-99 kJ·mol-1

根据盖斯定律,②-=③,则ΔH3=-58kJ/mol-(-99kJ/mol)=+41 kJ·mol-1

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