Question

科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源．为减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H₂O反应转化为绿色能源H₂．
已知：在101kPa下，2CO（g）+O₂ （g）=2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1    
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ?mol^-1
（1）CO的标准燃烧热△H=

 

．
（2）如图为1molH₂与足量O₂反应生成液态水和气态水的能量变化关系图，则图中的△H=

 

．在该反应中加入催化剂，反应速率加快，则E₁

 

（填“变大”、“变小”或“不变”，本小题下同），E₂

 

，△H

 

．
（3）写出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,反应热和焓变,热化学方程式

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，写出燃烧热的热化学方程式，再根据盖斯定律计算焓变；
（2）图中的△H表示1molH₂与足量O₂反应生成液态水的反应热由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol、H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44.0KJ/mol来计算；使用催化剂可以降低反应的活化能，并不影响焓变；
（3）利用2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566KJ/mol、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol结合盖斯定律来写出CO和 H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的热化学方程式．

解答： 解：（1）2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1，则CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0 kJ?mol^-1，热化学方程式中CO的物质的量为1mol，生成稳定的氧化物二氧化碳，符合燃烧热的定义，△H等于CO的燃烧热，
故答案为：-283 kJ?mol^-1；
（2）图中的△H表示1molH₂与足量O₂反应生成液态水的反应热，由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol、2H₂O（g）═2H₂O（l）△H=-88.0KJ/mol，即2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为483.6kJ+88kJ=571.6kJ，则1mol氢气燃烧生成液态水时放出的热量为

571.6kj

2

=285.8kJ，则图中的△H=-285.8 kJ?mol^-1，在该反应中加入催化剂，可以降低反应的活化能，因此E₁、E₂变小，并不影响焓变，因此△H不变，
故答案为：-285.8kJ?mol^-1；变小；变小；不变；
（3）由①2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566KJ/mol、②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6KJ/mol，
根据盖斯定律可知

1

2

(①-②)得CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g），△H=

1

2

×[（-566KJ/mol）-（-483.6KJ/mol）]=-41.2kJ/mol，
即热化学反应方程式为CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ/mol，
故答案为：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ?mol^-1．

点评：本题主要考查了热化学反应方程式的计算，掌握盖斯定律的应用是解答的关键，涉及催化剂对活化能的影响，题目难度中等．