Question

【題目】請認真觀察下圖，然后回答問題：

(1)圖中所示反應是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應的ΔH＝______(用含E1、E2的代數式表示)。

(2)對于同一反應,圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分數增多, 反應速率明顯加快，你認為最可能的原因是_________________________________________________________。

(3)甲醇(CH3OH)廣泛用作燃料電池的燃料，可由天然氣來合成，已知：①2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－71 kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝－90.5 kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ·mol－1，則甲醇的燃燒熱為________。

Answer 1

【答案】放熱 (E2－E1)kJ/mol 使用了催化劑 764 kJ·mol－1

【解析】

（1）根據圖像分析，反應的焓變=生成物的能量-反應物的能量；

（2）催化劑能使反應的活化能降低但焓變不變，平衡不移動；

（3）根據蓋斯定律進行計算。

（1）依據圖象分析，反應物的能量大于生成物的能量，反應放熱；反應的焓變=生成物的能量-反應物的能量，所以△H=(E2－E1)kJ/mol；
故答案為：放熱，(E2－E1)kJ/mol。
（2）對于同一反應，圖中虛線（II）與實線（I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分數增多，反應速率加快，說明反應的活化能降低但焓變不變，平衡不動，化學反應速率的影響因素中，催化劑有此作用，所以最有可能使用了催化劑；

故答案為：使用了催化劑。

（3）根據蓋斯定律，（③×2－①）÷2得：CO(g)＋2H2(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－854.5 kJ·mol－1④，④－②得：CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764 kJ·mol－1，故甲醇的燃燒熱為764 kJ·mol－1。

故答案為：764 kJ·mol－1。