Question

【題目】參考下列圖表和有關要求回答問題：

（1）圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是___(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是__。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：__。

（2）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是：

①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9kJ·mol－1

又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44kJ·mol－1

則甲醇燃燒生成液態水的熱化學方程式：___。

（3）下表是部分化學鍵的鍵能數據：

化學鍵	P—P	P—O	O=O	P=O
鍵能/kJ·mol－1	a	b	c	x

已知1mol白磷(P4)完全燃燒放熱為dkJ，白磷及其完全燃燒的產物結構如圖Ⅱ所示，則表中x＝___kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數式表示)。

Answer 1

【答案】減小 不變 NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234kJ·mol－1 CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7kJ·mol－1

【解析】

加入催化劑能降低反應所需的活化能，但是不改變反應物的總能量和生成物的總能量，由圖可知，1molNO2和1molCO反應生成CO2和NO放出熱量368-134=234kJ，根據熱化學方程式書寫原則進行書寫；

依據熱化學方程式，利用蓋斯定律即化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關，進行計算；

白磷燃燒的方程式為，結合1mol白磷中含有6molP-P，1molO2中含有1molO-O，1molP4O10中含有12mol P-O、4mol P=O分析；

化學反應中舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量，結合化學反應中的反應熱△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能分析。

（1）加入催化劑能降低反應所需的活化能，則E1和E2都減小，催化劑不能改變反應物的總能量和生成物的總能量之差，即反應熱不改變，所以催化劑對反應熱無影響，由圖可知，1molNO2和1molCO反應生成CO2和NO放出熱量368-134=234kJ，反應熱化學方程式為；故答案為：減小；不變；

；

（2）①

②

③

依據蓋斯定律，②×3-①×2+③×2得：（3）加入催化劑能降低反應所需的活化能，則E1和E2都減小，催化劑不能改變反應物的總能量和生成物的總能量之差，即反應熱不改變，所以催化劑對反應熱無影響，所以，解得。

故答案為。