Question

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究和有效地開發(fā)新能源在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．
（1）已知下列熱化學(xué)方程式：
①H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
②C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL
則水煤氣能源的制取原理：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=

131.3

kJ/moL
（2）研究活化能對于能源技術(shù)的革新有非常重大的實(shí)際意義．請認(rèn)真觀察下圖，回答問題：
①圖中反應(yīng)的△H=

E₂-E₁

kJ/mol（用含有E₁、E₂代數(shù)式表示）．
②已知熱化學(xué)方程式：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ/mol，則其逆反應(yīng)的活化能為

409.0

kJ/mol．
③圖中虛線（Ⅱ）與實(shí)線（Ⅰ）對于同一反應(yīng)具有的意義：

使用了催化劑

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；
（2）①圖象分析分析反應(yīng)物能量高于生成物；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，焓變=生成物總焓-反應(yīng)物總焓得到；
②反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變；
③對于同一反應(yīng)，圖中虛線（ II）與實(shí)線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，說明反應(yīng)的活化能降低焓變不變，平衡不動，結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素分析判斷．

解答：解：（1）①H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
②C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL
依據(jù)蓋斯定律得到②-①得到：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=+131.3KJ/mol；
故答案為：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=+131.3KJ/mol；
（2）①依據(jù)圖象分析反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，反應(yīng)放熱；在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)需要能量；反應(yīng)的焓變=生成物的能量-反應(yīng)物的能量；△H=E₂-E₁；
故答案為：E₂-E₁；
②反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變；H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能=167.2KJ/mol+241.8KJ/mol=409.0KJ/mol；
故答案為：409.0KJ/mol；
③對于同一反應(yīng)，圖中虛線（ II）與實(shí)線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，說明反應(yīng)的活化能降低焓變不變，平衡不動，化學(xué)反應(yīng)速率影響因素中，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．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)反應(yīng)的能量變化與反應(yīng)的焓變關(guān)系的分析判斷，反應(yīng)活化能的判斷計(jì)算，圖象的綜合應(yīng)用，讀懂圖象，焓變和活化能計(jì)算方法的理解是解題關(guān)鍵．