Question

（1）氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH₃OH(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋3H₂(g)。下图是该反应的能量变化图：

①通过图中信息可判断反应CH₃OH(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋3H₂(g)的ΔH________0(选填“>”“＝”或“<”)。

②图中途径(Ⅱ)的条件是__________________，途径(Ⅰ)的反应热________途径(Ⅱ)的反应热(选填“>”“＝”或“<”)。

③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。

（2）以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[化学式为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

写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式__________________。

Answer

>催化剂=CH3OH(1)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(1) ΔH＝－725.76 kJ•mol－12NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－87.0 kJ/mol

【解析】

（1）①通过图中信息可知反应物总能量 生成物总能量，因此反应CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH＞0。②图中途径(Ⅱ)的活化能减小，因此条件是使用了催化剂，催化剂改变活化能，不能改变反应热，因此途径(Ⅰ)的反应热等于途径(Ⅱ)的反应热；③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则1mol甲醇即32g甲醇完全放出的热量是22.68 kJ×32＝725.76 kJ，由于在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，因此表示甲醇燃烧热的热化学方程式为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

则根据盖斯定律可知①+②－③即得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－87.0 kJ/mol。