Question

碳是化合物種類最多的元素，其單質及化合物是人類生產生活的主要能源物質．
（1）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當有1molCl₂參與反應時釋放出145KJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式

2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0kJ?mol^-1

（2）科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與CO₂反應生成甲醇．已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱分別為285.8KJ/mol^-1、283.0kJ?mol^-1和726.5kJ?mol^-1．則：①利用太陽能分解10mol水消耗的能量是

2858

 kJ．
②甲醇不完全燃燒生成CO和液態水的熱化學方程式為

CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1

（3）某反應的反應過程中能量變化如圖 所示（圖中E₁ 表示正反應的活化能，E₂ 表示逆反應的活化能）．下列有關敘述正確的是

ACD

A．該反應為吸熱熱反應
B．催化劑能改變該反應的焓變
C．催化劑能降低該反應的活化能
D．逆反應的活化能小于正反應的活化能．

Answer 1

分析：（1）根據熱化學方程式的含義和書寫方法來回答；
（2）①根據氫氣的燃燒熱可知水分解吸收的能量，然后利用化學計量數與反應熱的關系來計算；
②根據CO和CH₃OH的燃燒熱先書寫熱方程式，再利用蓋斯定律來分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式；
（3）A、依據圖象中反應物和生成物能量的大小比較判斷；
B、催化劑改變速率不改變平衡；
C、催化劑改變化學反應速率是降低了反應的活化能；
D、根據圖象中的數據分析判斷．

解答：解：（1）1molCl₂參與反應時釋放出145KJ熱量，則反應2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）會放出290KJ的能量，即2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ?mol^-1，故答案為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ?mol^-1；
（2）①由H₂（g）的燃燒熱△H為-285.8kJ?mol^-1知，1molH₂（g）完全燃燒生成1molH₂O（l）放出熱量285.8kJ，即分解10mol H₂O（l）為10mol H₂（g）消耗的能量為2858kJ，故分解10mol H₂O（l）消耗的能量為2858kJ，故答案為：2858；
（2）由CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol^-1和-726.5kJ?mol^-1，則
①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
②CH₃OH（l）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）+2 H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知，②-①得反應CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l），則△H=-726.5kJ?mol^-1-（-283.0kJ?mol^-1）=-443.5kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1；
（3）解：A、圖象中反應物能量低于生成物能量，故反應是吸熱反應，故A正確；
B、催化劑不能改變該反應的焓變，只能改變反應速率，故B錯誤；
C、催化劑改變化學反應速率是降低了反應的活化能，故C正確；
D、圖象分析逆反應的活化能E₂小于正反應的活化能E₁，故D正確；
故選ACD．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫和含義、化學反應的能量變化分析、催化劑的作用實質等知識，注意圖象識別和理解含義是解題關鍵，難度不大．