Question

【题目】化学反应与能量变化密切相关。回答下列问题：

（1）反应物和生成物均为气态的某可逆反应，在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。

①正反应的活化能为______(用图中字母表示)；

②当反应达平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率将_______(填“增大”、“减小”、“不变”)；

③Ｂ历程表明此反应采用的条件为_______(填标号)。

A.升高温度　　　B.降低温度　　　　C.增大反应物浓度　　　D.使用催化剂

（2）在如图的转化关系中(X代表卤素)。△H2______0(填“＞”、“＝”或“＜”)；△H1、△H2和△H3三者存在的关系为___________。

（3）甲醇()是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

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

已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

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

①计算△H1=_____________kJ.mol－1；

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

Answer 1

【答案】 E1 增大 D ＞ △H1 =△H2＋△H3 -99 -57.9

【解析】(1)①根据图像，正反应的活化能为E1，故答案为：E1；

②由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大；故答案为：增大；

③Ｂ历程中反应物的活化能降低，最后达到相同的状态，表明此反应中加入了催化剂，故选D；

(2)根据图像，△H2表示的是破坏分子中的共价键变成原子的过程，需要吸热，即△H2＞0；根据盖斯定律可知：△H1=△H2+△H3，故答案为：＞；△H1=△H2+△H3；

(3)反应热=反应物总键能-生成物总键能，故△H1=1076kJmol-1+2×436kJmol-1-(3×413+343+465)kJmol-1=-99kJmol-1，根据盖斯定律：反应②-反应①=反应③，故△H3=△H2-△H1=△H2-(-99kJmol-1)=+41.1kJmol-1，解得：△H2=-57.9 kJmol-1，故答案为：-99；-57.9。