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

(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(第二個熱化學方程式×2)減去(第一個熱化學方程式)再減去(第三個熱化學方程式×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。