Question

【題目】化學反應與能量變化密切相關。回答下列問題：

（1）反應物和生成物均為氣態(tài)的某可逆反應，在不同條件下的反應歷程分別為A、B,如圖所示。

①正反應的活化能為______(用圖中字母表示)；

②當反應達平衡后，其他條件不變，升高溫度，反應物的轉化率將_______(填“增大”、“減小”、“不變”)；

③Ｂ歷程表明此反應采用的條件為_______(填標號)。

A.升高溫度　　　B.降低溫度　　　　C.增大反應物濃度　　　D.使用催化劑

（2）在如圖的轉化關系中(X代表鹵素)。△H2______0(填“＞”、“＝”或“＜”)；△H1、△H2和△H3三者存在的關系為___________。

（3）甲醇()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）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3

已知反應①中的相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

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

①計算△H1=_____________kJ.mol－1；

②已知△H３=＋41.1 kJ.mol－1，則△H2 =____________kJ.mol－1。

Answer 1

【答案】 E1 增大 D ＞ △H1 =△H2＋△H3 -99 -57.9

【解析】(1)①根據(jù)圖像，正反應的活化能為E1，故答案為：E1；

②由圖可知，反應物的總能量低于生成物的總能量，該反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，反應物的轉化率增大；故答案為：增大；

③Ｂ歷程中反應物的活化能降低，最后達到相同的狀態(tài)，表明此反應中加入了催化劑，故選D；

(2)根據(jù)圖像，△H2表示的是破壞分子中的共價鍵變成原子的過程，需要吸熱，即△H2＞0；根據(jù)蓋斯定律可知：△H1=△H2+△H3，故答案為：＞；△H1=△H2+△H3；

(3)反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，故△H1=1076kJmol-1+2×436kJmol-1-(3×413+343+465)kJmol-1=-99kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律：反應②-反應①=反應③，故△H3=△H2-△H1=△H2-(-99kJmol-1)=+41.1kJmol-1，解得：△H2=-57.9 kJmol-1，故答案為：-99；-57.9。