Question

（1）如圖表示金剛石、石墨在相關(guān)反應(yīng)過程中的能量變化關(guān)系。

寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式 。

(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)ΔH=-804.2 kJ/mol

2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=-882.0 kJ/mol

Na(s)=Na(l) ΔH=+2.6 kJ/mol

則TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH= kJ/mol。

(3)已知:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-a kJ/mol

②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=-b kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-c kJ/mol則:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH= kJ/mol。

(4)工業(yè)上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下圖表示反應(yīng)過程中能量的變化情況。

在圖中,曲線 (填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

 

Answer 1

(1)C(石墨,s)C(金剛石,s) ΔH=+1.9 kJ/mol

(2)-970.2 (3)(-a+2b-4c) (4)b 放熱

【解析】(1)由圖像可寫出①C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.4 kJ/mol。②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,由②-①得C(石墨,s)=C(金剛石,s),其ΔH=-393.5 kJ/mol-(-395.4 kJ/mol)=+1.9 kJ/mol。

(2)根據(jù)蓋斯定律可將(第二個熱化學(xué)方程式×2)減去(第一個熱化學(xué)方程式)再減去(第三個熱化學(xué)方程式×4)得,ΔH=-882.0 kJ/mol×2-(-804.2 kJ/mol)-(+2.6 kJ/mol)×4=-970.2 kJ/mol。

(3)將①-②×2+③×4得:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-a kJ/mol-(-b kJ/mol×2)+(-c kJ/mol×4)=(-a+2b-4c)kJ/mol。

(4)根據(jù)圖示可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該反應(yīng)是放熱反應(yīng),加入催化劑改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)所需的活化能,故b曲線表示使用了催化劑。