Question

【題目】(1)在化學反應中，只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發生碰撞時才可能發生化學反應，這些分子稱為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ/mol表示。請認真觀察圖示，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由上圖可知曲線Ⅱ較曲線Ⅰ低，這是由于________。

(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發生的主要反應如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3。已知反應①中相關的化學鍵鍵能數據如下:

化學鍵	H-H	C-O		H-O	C-H
E/ kJ·mol-1	436	343	1076	465	413

由此計算ΔH1= _____kJ·mol-1；已知ΔH2=－58 kJ·mol-1，則ΔH3=___kJ·mol-1。

Answer 1

【答案】放熱 —（E1-E2）kJ/mol 或 （E2-E1）kJ/mol 加入催化劑 -99 +41

【解析】

（1）①由圖可知，該反應反應物的總能量高于生成物的總能量，ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量；

②加入催化劑可降低反應的活化能；

（2）根據ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能計算ΔH1，根據蓋斯定律進行計算。

（1）①由圖可知，該反應反應物的總能量高于生成物的總能量，為放熱反應，ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量= (E2-E1)kJ/mol；

②由圖可知曲線Ⅱ較曲線Ⅰ低，反應的活化能降低，因此是加入催化劑造成的；

（2）ΔH1=1076kJ/mol+2×436kJ/mol-3×413kJ/mol-343kJ/mol-465kJ/mol=-99 kJ·mol-1；

根據蓋斯定律，②-①=③，則ΔH3=-58kJ/mol-(-99kJ/mol)=+41 kJ·mol-1。