Question

【題目】（1）將NO2(g)轉化為N2O4(l)，再制備濃硝酸。

①已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH1

2NO2(g)N2O4(l) ΔH2

下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母) 。

②N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是 。

（2）由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其ΔH=

kJ·mol1。

（3）甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發生的主要反應如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3

回答下列問題：

已知反應①中相關的化學鍵鍵能數據如下：

化學鍵	H—H	C—O	CO	H—O	C—H
E/(kJ·mol1)	436	343	1 076	465	413

由此計算ΔH1= kJ·mol1；已知ΔH2=58 kJ·mol1，則ΔH3= kJ·mol1。

Answer 1

【答案】（12分）

（1）①A（2分） ②2N2O4+O2+2H2O4HNO3（3分）

（2）139（2分）

（3）99（2分） +41（3分）

【解析】（1）①物質由氣態轉為液態時，應放出熱量，所以N2O4(g)的能量高于N2O4(l)的能量，只有A選項正確。②N2O4與氧氣、水反應，由得失電子守恒可知N2O4中N的化合價升高，只能變為+5價，生成硝酸。

（2）根據圖像可知反應熱為：209 kJ·mol1348 kJ·mol1=139 kJ·mol1。

（3）由反應熱與鍵能的關系可得，ΔH1=1 076 kJ·mol1+2×436 kJ·mol13×413 kJ·mol1343 kJ·mol1465 kJ·mol1=99 kJ·mol1；依據蓋斯定律知，反應③=②①，則ΔH3=ΔH2ΔH1=58 kJ·mol1(99 kJ·mol1)=+41 kJ·mol1。