Question

1．在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱之為有效碰撞，這些分子稱為活化分子．使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其單位用kJ•mol^-1表示．請(qǐng)認(rèn)真觀察如圖，然后回答問(wèn)題．
（1）圖中反應(yīng)是放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，該反應(yīng)的△H=E₂-E₁（用含E₁、E₂的代數(shù)式表示）．
（2）對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線（ II）與實(shí)線（ I）相比，活化能降低，因此反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為改變的條件是：使用了催化劑．
（3）已知常溫下拆開(kāi)1mol H-H鍵，1molN-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N₂與H₂反應(yīng)生成NH₃的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1
（4）已知反應(yīng)①CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H=-177.7kJ/mol
②0.5H₂SO₄（l）+NaOH（l）═0.5Na₂SO₄（l）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
④CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol
⑤HNO₃（aq）+NaOH（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
①上述熱化學(xué)方程式中，不正確的有①②．（填序號(hào)，以下同）
②上述反應(yīng)中，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是③④；上述反應(yīng)中，表示中和熱的熱化學(xué)方程式是⑤
（5）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ•mol^-1
總反應(yīng)：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）從圖上分析，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱；反應(yīng)熱等于生成物與反應(yīng)物的能量差；
（2）圖象分析虛線是降低反應(yīng)的活化能，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多反應(yīng)速率加快，改變的條件是加入了催化劑；
（3）化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式計(jì)算分別吸收和放出的能量，以此計(jì)算反應(yīng)熱并判斷吸熱還是放熱；
（4）①碳酸鈣分解反應(yīng)誒吸熱反應(yīng)，焓變大于0；
②強(qiáng)酸強(qiáng)堿完全反應(yīng)生成1molH₂O放出的熱量為中和熱；
③碳完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量為燃燒熱；
④一氧化碳完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量為燃燒熱；
⑤強(qiáng)酸強(qiáng)堿完全反應(yīng)生成1molH₂O放出的熱量為中和熱；
（5）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到．

解答 解：（1）圖示反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱等于生成物與反應(yīng)物的能量差，即E₂-E₁，
故答案為：放熱；E₂-E₁；
（2）圖象分析可知，虛線表示的是降低反應(yīng)的活化能，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多反應(yīng)速率加快，但達(dá)到平衡狀態(tài)相同，化學(xué)平衡不變化，改變的條件是加入了催化劑，
故答案為：降低；加快；使用催化劑；
（3）在反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N≡N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，即N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1；
（4）①碳酸鈣分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，焓變大于0，故①錯(cuò)誤；
②強(qiáng)酸強(qiáng)堿完全反應(yīng)生成1molH₂O放出的熱量為中和熱，溶液標(biāo)注錯(cuò)誤，應(yīng)為aq，所以不是中和熱的熱化學(xué)方程式，故②錯(cuò)誤；
③碳完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量為燃燒熱，熱化學(xué)方程式為碳的燃燒熱熱化學(xué)方程式；
④一氧化碳完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量為燃燒熱，熱化學(xué)方程式為碳的燃燒熱熱化學(xué)方程式；
⑤強(qiáng)酸強(qiáng)堿完全反應(yīng)生成1molH₂O放出的熱量為中和熱，選項(xiàng)為中和熱的熱化學(xué)方程式；
故答案為：①②；③④；⑤；
（5）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ•mol^-1
由蓋斯定律②+③+①×2得到3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4 kJ•mol^-1，
故答案為：-246.4kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化分析，活化能概念的理解應(yīng)用，同時(shí)還考查了反應(yīng)熱的計(jì)算，注意把握從鍵能的角度計(jì)算反應(yīng)熱的方法，本題還考查了熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法，燃燒熱、中和熱概念的分析判斷，蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度不大．