Question

【題目】(1)氫能源是綠色燃料，可以減少汽車尾氣的排放，利用甲醇與水蒸氣反應(yīng)可以制備氫氣：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)。下圖是該反應(yīng)的能量變化圖：

①通過圖中信息可判斷反應(yīng)CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH________0(選填“>”“＝”或“<”)。

②圖中途徑(Ⅱ)的條件是__________________，途徑(Ⅰ)的反應(yīng)熱________途徑(Ⅱ)的反應(yīng)熱(選填“>”“＝”或“<”)。

③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________________________。

(2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s)　ΔH＝－159.5 kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋116.5 kJ/mol

③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol

寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式__________________。

Answer 1

【答案】 > 催化劑 = CH3OH(1)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(1)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－87.0 kJ/mol

【解析】（1）①通過圖中信息可知反應(yīng)物總能量 生成物總能量，因此反應(yīng)CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH＞0。②圖中途徑(Ⅱ)的活化能減小，因此條件是使用了催化劑，催化劑改變活化能，不能改變反應(yīng)熱，因此途徑(Ⅰ)的反應(yīng)熱等于途徑(Ⅱ)的反應(yīng)熱；③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ。則1mol甲醇即32g甲醇完全放出的熱量是22.68 kJ×32＝725.76 kJ，由于在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量是燃燒熱，因此表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(1)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(1)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1。(2)已知：

①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s)　ΔH＝－159.5 kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋116.5 kJ/mol

③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol

則根據(jù)蓋斯定律可知①+②－③即得到CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－87.0 kJ/mol。