Question

(共10分)
（1）在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol^-1表示。請認(rèn)真觀察下圖，然后回答問題。

①圖中所示反應(yīng)是        (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)      (填“需要”、“不需要”或“不一定”)加熱，該反應(yīng)的△H =            (用含E₁、E₂的代數(shù)式表示）。
②對于同一反應(yīng)，圖中虛線（Ⅱ）與實線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是____________________________________。
（2）把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑Ⅰ　①C(s)＋O₂(g) === CO₂(g)　ΔH₁<0
途徑Ⅱ　先制水煤氣：②C(s)＋H₂O(g) === CO(g)＋H₂(g)　ΔH₂>0
再燃燒水煤氣：
③2CO(g)＋O₂(g) === 2CO₂(g)　ΔH₃<0          ④2H₂(g)＋O₂(g) === 2H₂O(g)　ΔH₄<0
請回答下列問題：
①判斷兩種途徑放熱：途徑Ⅰ放出的熱量________途徑Ⅱ放出的熱量(填“大于”、“等于”或“小于”)。
②ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄的數(shù)學(xué)關(guān)系是_________________________________。
③由于制取水煤氣的反應(yīng)里，反應(yīng)物具有的總能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物就需要________能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件為________。
(3)已知：Fe₂O₃(s)＋3CO(g) === 2Fe(s)＋3CO₂(g)   ΔH₁＝－25 kJ·mol^－1      ①
3Fe₂O₃(s)＋CO(g) === 2Fe₃O₄(s)＋CO₂(g)  ΔH₂＝－47 kJ·mol^－1   ②
Fe₃O₄(s)＋CO(g) === 3FeO(s)＋CO₂(g)   ΔH₃＝＋19 kJ·mol^－1     ③
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式：______________________________________。

Answer 1

（1）①放熱；     不一定；     - (E₁ - E₂) kJ·mol^-1   ②使用了催化劑。
（2）①等于   ②ΔH₁＝ΔH₂＋1/2 (ΔH₃＋ΔH₄)  ③小于　吸收　高溫
(3)FeO(s)＋CO(g)=   ==      Fe(s)＋CO₂(g)   ΔH＝－11 kJ·mol^－1

（1）①由圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的△H = —(E₁ - E₂) kJ·mol^-1，至于是否需要加熱，不可而知；
②使用了催化劑，可使活化能大大降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快
（2）本題可用蓋斯定律進(jìn)行解釋。途徑I可看作是途徑II的總反應(yīng)，即①=②+（③+④）/2；
（3）同樣依據(jù)蓋斯定律：（①×3－②－③×2）/6可得到：FeO(s)＋CO(g)==Fe(s)＋CO₂(g)  ΔH ＝－11 kJ·mol^－1