Question

12．工业上用CO生产燃料甲醇．一定温度和容积条件下发生反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．图表示反应中的能量变化；请回答下列问题：
（1）在“图”中，曲线b（填“a”或“b”）表示使用了催化剂；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应2CO（g）+4H₂（g）?2CH₃OH（g）的△H=-182kJ•mol^-1．
（2）已知CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）
△H=-193kJ/mol，又知H₂O（l）=H₂O（g）
△H=+44kJ/mol，请写出16gCH₃OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式$\frac{1}{2}$CH₃OH（g）+$\frac{6}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$CO₂（g）+1H₂O（l）△H=-140.5kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根据图中反应的活化能的大小来分析是否使用催化剂，利用反应前后的总能量来分析反应的能量变化；
（2）16g的CH₃OH的物质的量为0.5mol，结合盖斯定律将①-②×2计算．

解答 解：（1）由图可知，反应的活化能b的较小，所以b使用的催化剂，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；
由图可知，反应物为1molCO（g）和2molH₂（g），生成物为1molCH₃OH（g），△H=419-510=-91 kJ•mol^-1，
故反应的热化学方程式为：2CO（g）+4H₂（g）=2CH₃OH（g）△H=-182kJ•mol^-1，
故答案为：b；-182kJ•mol^-1；
（2）已知①CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-193KJ/mol，②H₂O（l）=H₂O（g）△=44KJ/mol，
利用盖斯定律将①-②×2可得CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）
△H=（-193kJ/mol）-44KJ/mol×2=-281kJ/mol，所以16gCH₃OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$CH₃OH（g）+$\frac{6}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$CO₂（g）+1H₂O（l）△H=-140.5kJ/mol；
故答案为：$\frac{1}{2}$CH₃OH（g）+$\frac{6}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$CO₂（g）+1H₂O（l）△H=-140.5kJ/mol．

点评 本题考查反应热的计算、热化学方程式的书写等，难度不大．应注意图象中的信息是解答本题的关键．