Question

请参考题中图表，已知E₁＝134 kJ·mol^－1、E₂＝368 kJ·mol^－1，根据要求回答问题：

(1)图Ⅰ是1 mol NO₂(g)和1 mol CO(g)反应生成CO₂和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₁的变化是        (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是        。请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：                                。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：

①CH₃OH(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋3H₂(g)  ΔH＝＋49.0 kJ·mol^－1

②CH₃OH(g)＋O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂(g)  ΔH＝－192.9 kJ·mol^－1

又知③H₂O(g)===H₂O(l) ΔH＝－44 kJ·mol^－1，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为                      。

(3)如表所示是部分化学键的键能参数：

化学键	P—P	P—O	O===O	P===O
键能/kJ·mol^－1	a	b	c	x

已知白磷的燃烧热为d kJ·mol^－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝        kJ·mol^－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。

Answer

(1)减小 不变 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1

(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1

(3)(d＋6a＋5c－12b)

【解析】(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1。

(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸汽燃烧的热化学方程式。

(3)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2 P4O10，结合图Ⅱ中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，据此可得 x=(d＋6a＋5c－12b)。