Question

【題目】（1）甲醇蒸氣轉化為氫氣的一種原理是CH3OH和H2O反應生成CO2和H2。

下圖是該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，正反應活化能a的變化是___________（填“增大”、“減小”或“不變”），反應熱ΔH的變化是________（填“增大”、“減小”或“不變”）。請寫出反應進程CH3OH（g）和H2O（g）反應的熱化學方程式___________________。

（2）氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。

已知：①CO（g）+NO2（g）=NO（g）+CO2（g） ΔH=-akJ·mol-1（a>0）

②2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g） ΔH=-bkJ·mol-1（b>0）

若用標準狀況下4.48 L CO還原NO2至N2（CO完全反應），整個過程中轉移電子的物質的量為________，放出的熱量為________kJ（用含有a和b的代數式表示）。

Answer 1

【答案】

（1）減小，不變；CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g） ΔH=（a-b）kJ·mol-1；

（2）0.4mol；（2a+b）/20

【解析】

試題分析：（1）催化劑降低反應的活化能，加快反應速率，即a減小，但催化劑不能改變反應熱，即反應熱△H不變，反應能量圖中生成物的總能量大于反應物的總能量，則為吸熱反應，由圖可知，1mol 甲醇和1mol 水蒸氣反應生成CO2和氫氣吸收的熱量為（a-b）kJ，反應熱化學方程式為：CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a-b）kJ/mol；

（2）①CO（g）+NO2（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-a KJmol-1（a＞0），

②2CO（g）+2NO （g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-b KJmol-1（b＞0），

將方程式①×2+②得4CO（g）+2NO2（g）=N2（g）+4CO2（g）

△H=（-a） KJmol-1×2+（-b KJmol-1）=-（2a+b）KJmol-1，所以其熱化學反應方程式為：

4CO（g）+2NO2（g）=N2（g）+4CO2（g）△H=-（2a+b）KJmol-1，根據方程式知轉移電子的物質的量

×2=0.4mol，放出的熱量=×=kJ，

故答案為：0.4；。