Question

【題目】參考下列圖表和有關要求回答問題：

（1）圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E2的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_________。

（2）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是：

①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1

又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1

則甲醇燃燒生成液態水的熱化學方程式：____________________________________

（3）下表是部分化學鍵的鍵能數據：

化學鍵	P—P	P—O	O===O	P===O
鍵能(kJ·mol－1)	198	360	498	x

已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為1194kJ，白磷及其完全燃燒的產物結構如圖Ⅱ所示，則表中x＝________ kJ·mol－1

Answer 1

【答案】 減小 不變 NO2(g) +CO(g)==NO(g) +CO2(g) △H=-234kJ·mol-1 CH3OH(g) +3/2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) △H=-764.7kJ·mol-1 138

【解析】（1）加入催化劑會降低反應活化能，使最高點的能量降低，所以E2減小。因為反應物和生成物的能量不變，所以焓變不會變化。根據圖像可以得到反應的焓變△H=-（368-134）=-234kJ·mol-1，所以方程式為NO2(g) +CO(g)==NO(g) +CO2(g) △H=-234kJ·mol-1；

（2）將反應進行如下計算：②×3－①×2＋③×2即得：CH3OH(g) +3/2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) △H=-764.7kJ·mol-1；

（3）1mol P4和5mol O2燃燒生成1mol P4O10放出的熱量為1194kJ，即生成物成鍵放出的熱量比反應物斷鍵吸收的熱量多出1194kJ，得到360×12+4X－(198×6＋498×5)=1194。