Question

【題目】霧霾已經(jīng)成為部分城市發(fā)展的障礙。霧霾形成的最主要原因是人為排放，其中汽車尾氣污染對霧霾的“貢獻”逐年增加。回答下列問題：

（1）汽車尾氣中含有NO，N2與O2生成NO的過程如下：

①1molO2與1molN2的總能量比2molNO的總能量___（填“高”或“低”）。

②N2（g）+O2（g）═2NO（g）的△H＝___。

③NO與CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可以表示為2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H＝akJmol﹣1，但該反應(yīng)速率很慢，若使用機動車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，可以使尾氣中的NO與CO轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)排出。上述反應(yīng)在使用“催化轉(zhuǎn)化器”后，a值___（選填“增大”“減小”或“不變”）。

（2）氫能源是綠色燃料，可以減少汽車尾氣的排放，利用甲醇與水蒸氣反應(yīng)可以制備氫氣：CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）△H1。如圖是該反應(yīng)的能量變化圖：

①通過圖中信息可判斷反應(yīng)CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）的△H1___（選填“＞”“＝”或“＜”）0

②圖中途徑（Ⅱ）的條件是___，途徑（Ⅰ）的反應(yīng)熱___（選填“＞”“＝”或“＜”）途徑（Ⅱ）的反應(yīng)熱。

③已知下列兩個熱化學(xué)方程式：

2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H2

H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H3

△H1、△H2、△H3三者的關(guān)系式為：___。

Answer 1

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

【解析】

（1）①化學(xué)鍵斷開吸收能力，化學(xué)鍵形成時釋放能力，比較吸收與放出能量的多少即可；

②△H＝吸收能量-放出能量；

③催化劑能夠加快化學(xué)反應(yīng)速率，對焓變無影響；

（2）①反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量；

②化劑對焓變無影響；

③根據(jù)蓋斯定律求解。

（1）①1molO2與1molN2化學(xué)鍵斷開吸收的總能量為945kJ+498kJ=1443kJ，2molNO化學(xué)鍵形成時釋放的總能量為6302=1260kJ，吸收的熱量大于釋放的熱量，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，1molO2與1molN2的總能量低；

②△H＝+1443-1260=+183kJ/mol；

③催化劑能夠加快化學(xué)反應(yīng)速率，對焓變無影響，則a值不變；

（2）①根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，△H1＞0；

②途徑II時，反應(yīng)物的活化能降低，反應(yīng)速率加快，則為使用催化劑；催化劑對焓變無影響，則反應(yīng)熱不變；

③①CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）②2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）③H2（g）+O2（g）═H2O（g）根據(jù)蓋斯定律，①+③3=②/2，則△H2＝2×△H1+6×△H3。