Question

【題目】請參考題中圖表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根據要求回答問題：

（1）圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，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汽轉化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下：

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

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

且H2O(g)==H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學方程式為 。

（3）如表所示是部分化學鍵的鍵能參數：

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

已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產物的結構如圖Ⅱ所示，則表中x＝ kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表數式表示)。

Answer 1

【答案】（1）減小，不變，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1；

（2）CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1；

（3）(d＋6a＋5c－12b)。

【解析】

試題分析：（1）使用催化劑降低活化能，E1減小，△H只與始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關，因此△H不變；反應物總能量大于生成物總能量，此反應是放熱反應，即，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝(134－368)kJ·mol－1=－234 kJ·mol－1；（2）③H2O(g)H2O(l)，③×2－2×①＋2×③得出：CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) △H=－764.7 kJ·mol－1；（4）△H=反應物鍵能總和－生成物鍵能總和，△H=(d＋6a＋5c－12b)/4kj·mol－1。