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12.甲醇是重要的工业原料.煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
 化学键 H-H H-O O=O
 键能kJ/mol 436 x 496
已知:
①图为反应的能量变化和物质键能
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H=-280kJ/mol
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-284kJ/mol
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol
请回答下列问题:
(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-757kJ•mol-1
(2)H-O键的键能x为462kJ/mol.
(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为510kJ/mol.

分析 (1)燃烧热的热化学方程式中,可燃物为1mol,反应生成稳定的氧化物,
由图可得热化学方程式:①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-91kJ/mol,
又已知:②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H=-280kJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol
根据盖斯定律,③×2+②-①可得:CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);
(2)已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol,
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol,
二者相加可得:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-240 kJ/mol,反应热=反应物总键能-生成物总键能,进而计算x的值;
(3)由图象判断,活化能为活化分子具有的能量.

解答 解:(1)由图可得热化学方程式:①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-91kJ/mol,
又已知:②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H=-280kJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol
根据盖斯定律,③×2+②-①可得:CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-757kJ•mol-1
故答案为:CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-757kJ•mol-1
(2)已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol,
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol
二者相加可得:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-240 kJ/mol,
反应热=反应物总键能-生成物总键能,则436kJ/mol+$\frac{1}{2}$×496kJ/mol-2×x kJ/mol=-240kJ/mol,解得x=462,
故答案为:462;
(3)由图形可知甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为(419+91)kJ/mol=510kJ/mol,
故答案为:510.

点评 本题考查了热化学方程式的书写和含义、化学反应的能量变化分析、盖斯定律的应用,为高考常见题型,注意图象识别和理解含义是解题关键,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,难度不大.

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