Question

（1）如图表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系。
写出石墨转化为金刚石的热化学方程式                    。

(2)已知:Ti(s)+2Cl₂(g)TiCl₄(l)ΔH="-804.2" kJ/mol
2Na(s)+Cl₂(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol
Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol
则TiCl₄(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=   kJ/mol。
(3)已知:
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)ΔH="-a" kJ/mol
②CH₃OH(l)+O₂(g)=CO(g)+2H₂O(l)ΔH="-b" kJ/mol
③H₂O(g)=H₂O(l) ΔH="-c" kJ/mol则:2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g)的ΔH=    kJ/mol。
(4)工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g),下图表示反应过程中能量的变化情况。

在图中,曲线   (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于   (填“吸热”或“放热”)反应。

Answer 1

(1)C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH="+1.9" kJ/mol
(2)-970.2 (3)(-a+2b-4c) (4)b 放热

(1)由图像可写出①C(金刚石,s)+O₂(g)=CO₂(g)ΔH="-395.4" kJ/mol。②C(石墨,s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH="-393.5" kJ/mol,由②-①得C(石墨,s)=C(金刚石,s),其ΔH="-393.5" kJ/mol-(-395.4 kJ/mol)="+1.9" kJ/mol。
(2)根据盖斯定律可将(第二个热化学方程式×2)减去(第一个热化学方程式)再减去(第三个热化学方程式×4)得,ΔH="-882.0" kJ/mol×2-(-804.2 kJ/mol)-(+2.6 kJ/mol)×4="-970.2" kJ/mol。
(3)将①-②×2+③×4得:2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH="-a" kJ/mol-(-b kJ/mol×2)+(-c kJ/mol×4)=(-a+2b-4c)kJ/mol。
(4)根据图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应是放热反应,加入催化剂改变反应历程,降低反应所需的活化能,故b曲线表示使用了催化剂。