Question

反應2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）過程中的能量變化如圖1所示．

（注：△H₁=+a kJ/mol，△H₂=-b kJ/mol，a與b均大于0）
回答下列問題：
（1）該反應是

 

反應（填“吸熱”“放熱”）
（2）反應體系中加入催化劑對反應熱是否有影響？

 

（填“有”、“沒有”）．
（3）該反應的逆反應的活化能為

 

．
（4）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計如圖2所示的原電池裝置，該電池負極電極反應式為

 

．
（5）甲醇燃燒產物CO₂在自然界循環時也可與CaCO₃反應，CaCO₃是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10^-9．將0.6mol/L的CaCl₂溶液與2.0mol/L的Na₂CO₃溶液等體積混合，則混合后鈣離子的濃度為

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）圖象分析，反應物能量高于生成物，反應放熱；
（2）催化劑改變反應速率，不改變化學平衡，不改變反應的反應熱；
（3）圖象分析逆反應的活化能是指生成物逆向進行需要的能量，活化能為數值；
（4）甲醇燃料電池中燃料甲醇在負極失電子發生氧化反應，堿溶液中生成碳酸鹽，結合電荷守恒書寫電極反應；
（5）依據溶度積常數，結合離子濃度計算．

解答： 解：（1）圖象分析，反應物能量高于生成物能量，2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l），△H=-（b-a）KJ/mol反應是放熱反應；
故答案為：放熱；
（2）催化劑改變反應速率，不改變化學平衡，反應體系中加入催化劑對反應熱無影響；
故答案為：沒有；
（3）逆反應的活化能是指生成物逆向進行需要的能量，該反應的逆反應的活化能為b KJ?mo1^-1或-△H₂；
故答案為：b KJ?mo1^-1或-△H₂；
（4）甲醇燃料電池中燃料甲醇在負極失電子發生氧化反應，堿溶液中生成碳酸鹽，負極電極反應為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
（5）將0.6mol/L的CaCl₂溶液與2.0mol/L的Na₂CO₃溶液等體積混合，發生反應Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，剩余碳酸根離子濃度為0.7mol/L，依據溶度積常數Ksp=c（Ca²⁺）c（CO₃^2-）=2.8×10^-9，c（Ca²⁺）=

2.8×10-9

0.7

=4.0×10^-9mol/L；
故答案為：4.0×10^-9mol/L．

點評：本題考查了熱化學方程式圖象分析，原電池原理的應用赫爾電極反應書寫，沉淀溶解平衡的溶度積計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．