Question

右圖是反應CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）進行過程中的能量變化曲線．曲線a表示不使用催化劑時反應的能量變化，曲線b表示使用催化劑后的能量變化．下列相關說法正確的是（ ）

A．其它條件不變，按曲線b線進行的反應，CH₃OH的產率更高
B．其它條件不變，分別按曲線a、b線進行的反應的熱效應相同
C．（1molCO+2molH₂）中的鍵能之和比1molCH₃OH中的鍵能之和大
D．熱化學方程式為CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）△H=-91kJ?mol^-1

Answer 1

【答案】分析：A、依據催化劑只改變速率不改變平衡分析判斷；
B、依據蓋斯定律的內容，反應的焓變只與起始和終了狀態有關，與變化過程無關；
C、依據圖象中反應物和生成物能量的大小，結合拆化學鍵吸收能量，形成化學鍵放出能量分析判斷；
D、依據圖象中的能量變化，結合書寫熱化學方程式的要求寫出．
解答：解：A、曲線b表示使用催化劑后的能量變化，催化劑只改變所以速率，不改變化學平衡，所以反應物的轉化率和生成物的產率不變，故A錯誤；
B、曲線a、b線進行的反應，b線使用催化劑降低了反應的活化能，改變了反應速率，但平衡開始和終了的物質能量未變，所以反應的熱效應相同，故B正確；
C、圖象中表示該反應是放熱反應，所以拆化學鍵吸收的能量小于形成化學鍵所放出的能量，因此（1molCO+2molH₂）中的鍵能之和比1molCH₃OH中的鍵能之和小，故C錯誤；
D、圖象中表示的是1molCO氣體和2mol氫氣反應生成1mol氣態甲醇的反應熱效應，反應放出熱量=510KJ-419KJ=91KJ，根據熱化學方程式的書寫原則熱化學方程式為：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）△H=-91kJ?mol^-1，故D正確；
故選BD．
點評：本題考查了化學反應中的能量變化形式和化學平衡的影響因素催化劑的作用，熱化學方程式的書寫，關鍵是理解圖象的含義是解題的根本．