Question

能源是人類生存和發展的重要支柱．研究和有效地開發新能源在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．
（1）已知下列熱化學方程式：
①H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
②C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL
則水煤氣能源的制取原理：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=

131.3

kJ/moL
（2）研究活化能對于能源技術的革新有非常重大的實際意義．請認真觀察下圖，回答問題：
①圖中反應的△H=

E₂-E₁

kJ/mol（用含有E₁、E₂代數式表示）．
②已知熱化學方程式：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol，該反應的活化能為167.2kJ/mol，則其逆反應的活化能為

409.0

kJ/mol．
③圖中虛線（Ⅱ）與實線（Ⅰ）對于同一反應具有的意義：

使用了催化劑

．

Answer 1

分析：（1）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）①圖象分析分析反應物能量高于生成物；反應是放熱反應，焓變=生成物總焓-反應物總焓得到；
②反應的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據圖象能量關系可知，逆反應的活化能=正反應的活化能+反應的焓變；
③對于同一反應，圖中虛線（ II）與實線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分數增多，反應速率加快，說明反應的活化能降低焓變不變，平衡不動，結合影響反應速率的因素分析判斷．

解答：解：（1）①H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
②C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL
依據蓋斯定律得到②-①得到：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=+131.3KJ/mol；
故答案為：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=+131.3KJ/mol；
（2）①依據圖象分析反應物的能量大于生成物的能量，反應放熱；在化學反應中，只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發生碰撞時才能發生化學反應，反應需要能量；反應的焓變=生成物的能量-反應物的能量；△H=E₂-E₁；
故答案為：E₂-E₁；
②反應的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據圖象能量關系可知，逆反應的活化能=正反應的活化能+反應的焓變；H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應的活化能=167.2KJ/mol+241.8KJ/mol=409.0KJ/mol；
故答案為：409.0KJ/mol；
③對于同一反應，圖中虛線（ II）與實線（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分數增多，反應速率加快，說明反應的活化能降低焓變不變，平衡不動，化學反應速率影響因素中，催化劑有此作用，所以最有可能使用了催化劑；
故答案為：使用了催化劑．

點評：本題考查了化學反應的能量變化與反應的焓變關系的分析判斷，反應活化能的判斷計算，圖象的綜合應用，讀懂圖象，焓變和活化能計算方法的理解是解題關鍵．