Question

15．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO₂含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO₂生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），右图表示该反应进行过程中能量的变化．
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C．
A．△H＞0，△S＞0；  B．△H＞0，△S＜0；
C．△H＜0，△S＜0；  D．△H＜0，△S＞0．
（2）该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表逆反应的活化能
（3）以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
①CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=+206.0KJ/mol
②CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-129.0KJ/mol
CH₄（g）和H₂O（g）反应生成CH₃OH（g）和H₂（g）的热化学方程式为CH₄（g）+H₂O（g）→CH₃OH（g）+H₂（g）△H=+77KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）依据方程式气体系数的变化判断熵变，依据图一反应能量的变化判断反应的焓变；
（2）该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表逆反应的活化能；
（3）依据盖斯定律将①+②得目标反应的化学方程式．

解答 解：（1）从反应的方程式CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），可知该反应为气体系数减小的反应，所以△S＜0；从图一可知反应物能量高于生成物，
反应为放热反应，故△H＜0，
故选：C；
（2）该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表逆反应的活化能，
故答案为：逆反应的活化能；
（3）①CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=+206.0KJ/mol
②CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-129.0KJ/mol
有盖斯定律①+②得CH₄（g）+H₂O（g）→CH₃OH（g）+H₂（g），所以△H=△H1+△H2=+77KJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+H₂O（g）→CH₃OH（g）+H₂（g）△H=+77KJ/mol．

点评 本题考查了焓变和熵变的判断、依据盖斯定律计算反应热，题目难度中等，试题综合性较强，充分考查了学生的灵活应用能力，注意掌握盖斯定律在热化学方程式计算中的应用方法．