Question

1．在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞，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能量叫活化能，其单位用kJ•mol^-1表示．请认真观察如图，然后回答问题．
（1）图中反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=E₂-E₁（用含E₁、E₂的代数式表示）．
（2）对于同一反应，图中虚线（ II）与实线（ I）相比，活化能降低，因此反应速率加快，你认为改变的条件是：使用了催化剂．
（3）已知常温下拆开1mol H-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1
（4）已知反应①CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H=-177.7kJ/mol
②0.5H₂SO₄（l）+NaOH（l）═0.5Na₂SO₄（l）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
④CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol
⑤HNO₃（aq）+NaOH（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
①上述热化学方程式中，不正确的有①②．（填序号，以下同）
②上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式是③④；上述反应中，表示中和热的热化学方程式是⑤
（5）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ•mol^-1
总反应：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）从图上分析，反应物能量高于生成物，反应放热；反应热等于生成物与反应物的能量差；
（2）图象分析虚线是降低反应的活化能，单位体积内活化分子数增多反应速率加快，改变的条件是加入了催化剂；
（3）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热；
（4）①碳酸钙分解反应诶吸热反应，焓变大于0；
②强酸强碱完全反应生成1molH₂O放出的热量为中和热；
③碳完全燃烧生成稳定氧化物放出热量为燃烧热；
④一氧化碳完全燃烧生成稳定氧化物放出热量为燃烧热；
⑤强酸强碱完全反应生成1molH₂O放出的热量为中和热；
（5）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到．

解答 解：（1）图示反应是放热反应，反应热等于生成物与反应物的能量差，即E₂-E₁，
故答案为：放热；E₂-E₁；
（2）图象分析可知，虚线表示的是降低反应的活化能，单位体积内活化分子数增多反应速率加快，但达到平衡状态相同，化学平衡不变化，改变的条件是加入了催化剂，
故答案为：降低；加快；使用催化剂；
（3）在反应N₂+3H₂?2NH₃中，断裂3molH-H键，1mol N≡N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，即N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1；
（4）①碳酸钙分解反应为吸热反应，焓变大于0，故①错误；
②强酸强碱完全反应生成1molH₂O放出的热量为中和热，溶液标注错误，应为aq，所以不是中和热的热化学方程式，故②错误；
③碳完全燃烧生成稳定氧化物放出热量为燃烧热，热化学方程式为碳的燃烧热热化学方程式；
④一氧化碳完全燃烧生成稳定氧化物放出热量为燃烧热，热化学方程式为碳的燃烧热热化学方程式；
⑤强酸强碱完全反应生成1molH₂O放出的热量为中和热，选项为中和热的热化学方程式；
故答案为：①②；③④；⑤；
（5）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ•mol^-1
由盖斯定律②+③+①×2得到3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4 kJ•mol^-1，
故答案为：-246.4kJ•mol^-1．

点评 本题考查了化学反应能量变化分析，活化能概念的理解应用，同时还考查了反应热的计算，注意把握从键能的角度计算反应热的方法，本题还考查了热化学方程式书写方法，燃烧热、中和热概念的分析判断，盖斯定律的应用，题目难度不大．