Question

碳是化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)．
（1）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當(dāng)有1molCl₂參與反應(yīng)時(shí)釋放出145KJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式   
（2）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與CO₂反應(yīng)生成甲醇．已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱分別為285.8KJ/mol^-1、283.0kJ?mol^-1和726.5kJ?mol^-1．則：①利用太陽能分解10mol水消耗的能量是     kJ．
②甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為   
（3）某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖 所示（圖中E₁ 表示正反應(yīng)的活化能，E₂ 表示逆反應(yīng)的活化能）．下列有關(guān)敘述正確的是   
A．該反應(yīng)為吸熱熱反應(yīng)
B．催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變
C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能
D．逆反應(yīng)的活化能小于正反應(yīng)的活化能．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義和書寫方法來回答；
（2）①根據(jù)氫氣的燃燒熱可知水分解吸收的能量，然后利用化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的關(guān)系來計(jì)算；
②根據(jù)CO和CH₃OH的燃燒熱先書寫熱方程式，再利用蓋斯定律來分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式；
（3）A、依據(jù)圖象中反應(yīng)物和生成物能量的大小比較判斷；
B、催化劑改變速率不改變平衡；
C、催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能；
D、根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)分析判斷．
解答：解：（1）1molCl₂參與反應(yīng)時(shí)釋放出145KJ熱量，則反應(yīng)2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）會(huì)放出290KJ的能量，即2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ?mol^-1，故答案為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ?mol^-1；
（2）①由H₂（g）的燃燒熱△H為-285.8kJ?mol^-1知，1molH₂（g）完全燃燒生成1molH₂O（l）放出熱量285.8kJ，即分解10mol H₂O（l）為10mol H₂（g）消耗的能量為2858kJ，故分解10mol H₂O（l）消耗的能量為2858kJ，故答案為：2858；
（2）由CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol^-1和-726.5kJ?mol^-1，則
①CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
②CH₃OH（l）+O₂（g）=CO₂（g）+2 H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知，②-①得反應(yīng)CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l），則△H=-726.5kJ?mol^-1-（-283.0kJ?mol^-1）=-443.5kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1；
（3）解：A、圖象中反應(yīng)物能量低于生成物能量，故反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A正確；
B、催化劑不能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變，只能改變反應(yīng)速率，故B錯(cuò)誤；
C、催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能，故C正確；
D、圖象分析逆反應(yīng)的活化能E₂小于正反應(yīng)的活化能E₁，故D正確；
故選ACD．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫和含義、化學(xué)反應(yīng)的能量變化分析、催化劑的作用實(shí)質(zhì)等知識(shí)，注意圖象識(shí)別和理解含義是解題關(guān)鍵，難度不大．