Question

【題目】參考如圖，按要求回答下列問(wèn)題：

（1）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的一種原理是CH3OH（g）和H2O反應(yīng)生成CO2和H2 ． 若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)活化能 a的變化是（填“增大”、“減小”、“不變”），反應(yīng)熱△H的變化是（填“增大”、“減小”、“不變”）．請(qǐng)寫出CH3OH（g）和H2O（g）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ．
（2）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的另一種反應(yīng)原理是：
CH3OH（g）+ O2（g）CO2（g）+2H2（g）△H=﹣c kJ/mol
又知H2O（g）H2O（l）△H=﹣d kJ/mol．
則甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）減小；不變；CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a﹣b）kJ/mol
（2）CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=（2a﹣2b+3c+2d）kJ/mol
【解析】解：（1）催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，即a減小，但催化劑不能改變活化能，即反應(yīng)熱△H不變，反應(yīng)能量圖中生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，則為吸熱反應(yīng)，由圖可知，1mol 甲醇和1mol 水蒸氣反應(yīng)生成CO2和氫氣吸收的熱量為（a﹣b）kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a﹣b）kJ/mol；故答案為：減�。� 不變；CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a﹣b）kJ/mol；（2）已知：①CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=c kJ/mol，
②H2O（g）=H2O（l）△H=d kJ/mol，③CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a﹣b）kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律①×3﹣2×（③﹣②）可得：CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=（2a﹣2b+3c+2d）kJ/mol；故答案為：CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=（2a﹣2b+3c+2d）kJ/mol．
（1）催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，即a減小，但催化劑不能改變活化能，即反應(yīng)熱△H不變．根據(jù)圖象可知反應(yīng)熱=akJ/mol﹣bkJ/mol，所以CH3OH（g）和H2O（g）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a﹣b）kJ/mol；（2）已知：：①CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=c kJ/mol，②H2O（g）=H2O（l）△H=d kJ/mol，③CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+（a﹣b）kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律①×3﹣2×（③﹣②）可得．