2022高考化學 難點剖析 專題60 關于活化能的考查練習
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1、2022高考化學 難點剖析 專題60 關于活化能的考查練習 1.某可逆反應的△H=+146kJ/mol,下列關于該反應的敘述正確的是 A.正反應的活化能比逆反應的活化能大146kJ/mol B.正反應的活化能一定小于146kJ/mol C.逆反應的活化能一定大于146kJ/mol D.逆反應的活化能一定大于正反應的活化能 【答案】A 2.某反應的反應過程中能量變化如右圖所示(圖中E1表示正反應的活化能,E2表示逆反應的活化能)。下列敘述正確的是( ) A.該反應為放熱反應 B.催化劑能改變反應的焓變 C.催化劑能降低反應所需活化能,增加活化分子百分數(shù) D.逆
2、反應的活化能大于正反應的活化能 【答案】C 【解析】 根據(jù)圖像可知,該反應中生成物的總能量高于反應物的總能量,因此是吸熱反應,A不正確;催化劑可以改變活化能,但不能改變反應熱,B不正確,C正確;逆反應的活化能小于正方應的活化能,D不正確。 3.下列說法正確的是 A.活化分子之間的碰撞即為有效碰撞 B.使用催化劑能降低活化能,增加活化分子百分數(shù) C.增大壓強不能降低活化能,但能增加活化分子百分數(shù) D.活化能的大小決定了反應能否自發(fā)進行 【答案】B 4.下列說法正確的是 A. 活化分子之間的碰撞即為有效碰撞 B. 增大壓強不能降低活化能,但能增加活化分子百分數(shù) C. 活化
3、能的大小決定了反應能否自發(fā)進行 D. 使用催化劑能降低活化能,增加活化分子百分數(shù) 【答案】D 【解析】A、活化分子之間的碰撞發(fā)生化學反應時為有效碰撞,否則不是,A錯誤;B、增大壓強不能增加活化分子的百分數(shù),使反應速率增大原因是活化分子的濃度增大,但百分數(shù)不變,B錯誤;C、反應能否自發(fā)進行取決于反應的焓變和熵變,活化能的大小影響反應速率的大小,C錯誤;D、催化劑能降低活化能,增大活化分子的百分數(shù),從而加快反應的速率,D正確。 5.某反應的ΔH=+100 kJ·mol-1,下列有關該反應的敘述正確的是 A. 正反應活化能小于100 kJ·mol-1 B. 逆反應活化能一定小于10
4、0 kJ·mol-1 C. 正反應活化能不小于100 kJ·mol-1 D. 正反應活化能比逆反應活化能小100 kJ·mol-1 【答案】C 【解析】試題分析:某反應的ΔH=+100 kJ·mol-1,說明該反應的正反應為吸熱反應,且正反應的活化能比逆反應的活化能大100 kJ·mol-1,正反應的活化能應大于100 kJ·mol-1,無法確定逆反應的活化能大小, C正確。 6.下列關于化學反應的活化能說法錯誤的 A. 活化能是決定化學反應速率快慢的本質因素 B. 溶液中Ag+和Cl-結合形成沉淀幾乎不需要活化能 C. 煤的形成需要漫長的地質年代主要是因為該反應的活化能很大
5、 D. 活化能只受溫度影響,與其他因素無關 【答案】D 7.已知苯甲醇的催化氧化反應中能量變化如圖所示。下列說法正確的是 A. 該反應的焓變 △H > 0 B. 加入催化劑,降低活化能 C. 該反應不需要加熱就能發(fā)生 D. 正反應活化能大于逆反應活化能 【答案】B 【解析】試題分析:由圖像可知,該反應為放熱反應,所以該反應的焓變 △H< 0,加入催化劑降低了活化能。放熱反應不一定不需要加熱就能發(fā)生,有些放熱反應甚至要在高溫下才能發(fā)生。放熱反應中,正反應的活化能小于逆反應的活化能。綜上所述,B正確。 8.下列說法不正確的是: A. 能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為
6、活化分子 B. 活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能 C. 催化劑能參與反應,可降低原反應所需活化能 D. 非活化分子也有可能發(fā)生有效碰撞 【答案】D 9.下列說法不正確的是:( ) A.能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子 B.活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能 C.催化劑能參與反應,可降低原反應所需活化能 D.非活化分子也有可能發(fā)生有效碰撞 【答案】D 【解析】A、活化分子發(fā)生有效碰撞,要求能量高、碰撞方向正確,發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子,故說法正確;B、活化能是活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差,故說法
7、正確;C、催化劑參加反應,能夠降低活化分子的活化能,故說法正確;D、有效碰撞是活化分子發(fā)生反應時的碰撞,要求具有一定能量和取向,故說法錯誤。 10.下列有關活化分子和活化能的說法不正確的是 A.增加氣體反應物的濃度可以提高活化分子百分數(shù) B.升高溫度可增加單位體積活化分子數(shù) C.發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子 D.使用催化劑可降低活化能,提高單位體積活化分子百分數(shù) 【答案】A 【解析】 試題分析:A、增加氣體反應物的濃度不改變活化分子的百分數(shù),A錯誤;B、升高溫度能提高活化分子百分數(shù),增加單位體積活化分子數(shù),B正確;C、能發(fā)生化學反應的碰撞是有效碰撞,發(fā)生有效碰撞的分子一定是
8、活化分子,C正確;D、加入催化劑,降低了反應的活化能,提高活化分子百分數(shù),D正確。 11.下列說法不正確的是( ) A. NaOH 溶液與稀 HCl 反應的活化能幾乎為零 B. 發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子 C. 升高溫度和增大壓強都可以提高反應體系內活化分子百分數(shù) D. 催化劑可以改變反應的活化能,可以提高活化分子百分數(shù),但是不能改變反應熱 【答案】C 12.某反應過程能量變化如圖所示,下列說法正確的是 A.反應過程a有催化劑參與 B.該反應為放熱反應,熱效應等于ΔH C.改變催化劑,不能改變該反應的活化能 D.有催化劑條件下,反應的活化能等于E1+E2
9、 【答案】B 【解析】A.由圖示可知反應過程a需要的活化能較高,沒有催化劑參與,A錯誤;B.由于反應物的能量高于生成物的能量,多余的能量就以熱能的形式釋放出來。所以該反應為放熱反應,熱效應等于反應物與生成物能量的差值ΔH,B正確;C.改變催化劑,改變了反應途徑,降低了反應的活化能,C錯誤;D.E1、E2分別代表反應過程中各步反應的活化能,整個反應的活化能為能量較高的E1,D錯誤。 13.已知反應:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) △H=-a kJ·mol-1 (a>0),其反應機理如下 ①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快 ②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(
10、g) 慢 下列有關該反應的說法正確的是( ) A. 該反應的速率主要取決于①的快慢 B. NOBr2是該反應的催化劑 C. 正反應的活化能比逆反應的活化能小a kJ·mol-1 D. 增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分數(shù), 加快反應速率 【答案】C 14.下列說法正確的是( ) A.人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子,同時把活化分子具有的能量叫活化能 B.化學反應不一定都有能量變化 C.活化能接近于零的反應,當反應物相互接觸時,反應瞬間完成,而且溫度對其反應速率幾乎沒有什么影響 D.活化能的大小不僅意味著一般分子成為活化分子的難易,也會對化學反應前后的能量變
11、化產(chǎn)生影響 【答案】C 【解析】 試題分析:A.活化分子是能夠發(fā)生有效碰撞的分子,而活化能是活化分子具有的平均能量,A錯誤;B.化學反應的實質是化學鍵斷裂與形成的過程,斷裂化學鍵需要吸收能量,形成化學鍵需要放出能量,所以化學反應一定都有能量變化,B錯誤;C. 活化能接近于零的反應,當反應物相互接觸時,反應瞬間完成,而且溫度對其反應速率幾乎沒有什么影響,C正確;D. 活化能的大小意味著一般分子成為活化分子的難易,但對化學反應前后的能量變化不會產(chǎn)生影響,D錯誤。 15.有關化學反應速率的認識,正確的是( ) A. 增大壓強(對于氣體反應),活化分子總數(shù)增大,故反應速率增大 B. 溫度
12、升高,分子動能增加,減小了活化能,故反應速率增大 C. 選用適當?shù)拇呋瘎?,分子運動加快,增加了碰撞頻率,故反應速率增大 D. H+和OH-的反應活化能接近于零,反應幾乎在瞬間完成 【答案】D 【解析】A、增大壓強,體積減小,活化分子總數(shù)不變,但單位體積內的活化分子濃度增大,反應速率增大,A錯誤;B、溫度升高,更多分子吸收能量成為活化分子,反應速率增大,但活化能不變,B錯誤;C、使用催化劑,降低了活化能,使更多分子成為活化分子,活化分子百分比增大,反應速率增大,C錯誤;D、酸和堿反應不需要其他外界條件就能發(fā)生,說明它們已經(jīng)處于活化狀態(tài),因此活化能接近0;D正確。 16.反應A(g)+B
13、(g)→C(g) △H,分兩步進行:①A(g)+B(g)→X(g)△H1,②X(g) →C(g)△H2, 反應過程中能量變化如圖所示,E1表示A+B→X的活化能,下列說法正確的是( ) A.△H1=△H一△H2>0 B.X是反應A(g)+B(g)→C(g)的催化劑 C.E2是反應②的活化能 D.△H1=E1-E2 【答案】A 17.如圖是某條件時N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖。下列敘述正確的是 A.該反應的熱化學方程式為:2NH3 N2+3H2 ΔH =-92 kJ·mol-1 B.正反應的活化能小于逆反應的活化能 C.
14、a曲線是加入催化劑時的能量變化曲線 D.加入催化劑可增大正反應速率,降低逆反應速率 【答案】B 【解析】由圖像可知A項的熱化學方程式應為2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH =+92 kJ·mol-1,錯誤;B項正確;C項b曲線表示加入了催化劑;D項加入催化劑正逆反應速率均增大,錯誤。 18.下列有關概念的說法中不正確的是( ) A. 增大反應物濃度可以增大單位體積內活化分子數(shù),但活化分子百分數(shù)不變,從而使反應速率增大 B. 在化學反應中,能量較高、能發(fā)生碰撞的分子稱為活化分子 C. 汽車尾氣的催化轉化裝置可將尾氣中的NO和CO等有害氣體快速地轉化為N2和CO2,
15、其原因是催化劑可降低NO和CO反應的活化能 D. 溶液中的離子反應瞬間發(fā)生,其反應的活化能接近為零 【答案】B 19.根據(jù)已知條件,對物質的性質強弱判斷不正確的是 A.已知HF的共價鍵鍵能比HCl大,說明穩(wěn)定性:HF>HCl B.已知正反應的活化能大于逆反應的活化能,說明總能量:生成物>反應物 C.已知+SO2+H2O→+Na2SO3,說明給出質子能力:HSO3->苯酚 D.已知CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,說明非金屬性:碳>硅 【答案】D 【解析】CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,反應條件是高溫,也不是最高價含氧酸與鹽的反應,不能判斷非金屬性的強弱
16、,D錯。 20.用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl,利用如下反應,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=﹣115.6kJ/mol 下列說法正確的是 A. 該反應的活化能為115.6kJ/mol B. 加入催化劑,能使該反應的焓變增大 C. 該反應的正反應活化能比逆反應活化能大 D. 斷裂H2O(g)中1molH-O鍵比斷裂HCl(g)中1molH-Cl鍵所需能量高 【答案】D 【解析】A. 依據(jù)題中信息無法判斷該反應的活化能是多少,A不正確; B. 加入催化劑,不能改變該反應的焓變,B不正確;C. 該反應為放熱反應,
17、所以正反應活化能比逆反應活化能小,C不正確;D. 設H—O和H—Cl的鍵能分別為x和y,則ΔH=4y+498-2432-4x=-115.6 kJ/ mol,解之得x-y=25.9 kJ/ mol,即斷裂H2O(g)中1molH-O鍵比斷裂HCl(g)中1molH-Cl鍵所需能量高,D正確。 21.反應A→C分兩步進行:①A→B,②B→C。反應過程能量變化曲線如圖所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列說法錯誤的是 A. 三種物質中B最不穩(wěn)定 B. A→B反應的活化能為E1 C. B→C反應的ΔH=E4-E3 D. 加入催化劑不能改變反應的焓變 【答案】C 22
18、.下列說法正確的是 A.升高反應的溫度,活化分子百分數(shù)增加,有效碰撞的幾率提高,反應速率增大 B.活化分子的碰撞一定是有效碰撞 C.增大反應物的濃度,活化分子百分數(shù)增加,反應速率加快 D.催化劑不影響反應活化能但能增大單位體積內活化分子百分數(shù),從而增大反應速率 【答案】A 【解析】A.升高溫度時,反應物分子的能量增加,活化分子百分數(shù)增大,有效碰撞次數(shù)增多,化學反應速率加快,A正確;B.活化分子之間相互碰撞,若能發(fā)生化學反應,稱為有效碰撞,所以活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞,B錯誤;C.增大反應物濃度,單位體積內活化分子的百分數(shù)不變,可以增大單位體積內活化分子數(shù),從而使有效碰撞次數(shù)
19、增大,C錯誤;D.催化劑能夠降低反應的活化能,從而增大單位體積內活化分子百分數(shù),增大反應速率,D錯誤。 23.下列說法正確的是 A. 增大壓強,活化分子百分數(shù)增大,化學反應速率一定增大 B. 增大濃度,活化分子百分數(shù)增大,化學反應速率一定增大 C. 加入反應物,使活化分子百分數(shù)增大,化學反應速率增大 D. 一般使用催化劑可以降低反應的活化能,增大活化分子百分數(shù),增大化學反應速率 【答案】D 【解析】增大濃度或增大壓強,均是增大單位體積內活化分子百分數(shù),而不是活化分子的百分數(shù),ABC都不正確。所以正確的答案選D。 24.物質(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中反應:(t-BuNO)2
20、 2(t-BuNO),測得該反應的ΔH = +50.5 kJ·mol-1,活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1。能量關系圖合理的是 【答案】D 25.加入正催化劑使反應速度加快,下列敘述不正確的是 A.使反應體系的活化分子百分數(shù)增高 B.使反應體系的活化分子總數(shù)增多 C.使反應體系的活化分子百分數(shù)降低 D.使反應體系的活化能降低 【答案】C 【解析】催化劑能夠降低反應的活化能,從而增加活化分子的百分數(shù),因此反應速率加快,C不正確,其余選項是正確的,答案選C。 26.“活化分子”是衡量化學反應速率快慢的重要依據(jù),下列對“活化分子”的說法不正確的是( ) A.
21、活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞 B. 增大反應物的濃度,可使單位體積內活化分子增多,反應速率加快 C. 對于有氣體參加的反應增大壓強,可使單位體積內活化分子增多,反應速率加快 D. 催化劑能降低反應的活化能,使單位體積內活化分子百分數(shù)大大增加 【答案】A 27.有關碰撞理論,下列說法中不正確的是 A.具有足夠能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能發(fā)生化學反應 B.增大反應物濃度,單位體積內活化分子數(shù)增多,有效碰撞幾率增大,反應速率增大 C.升高溫度,活化分子百分數(shù)增大,有效碰撞的幾率增大,反應速率增大 D.正催化劑能降低反應的活化能,提高活化分子百分數(shù),有效碰撞的幾率增大,
22、反應速率增大 【答案】A 【解析】 試題分析:A.活化分子發(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學反應,如果不是有效碰撞,則不能反應,A錯誤;B.增大反應物濃度,活化分子的濃度增大,但百分數(shù)不變,濃度增大可使有效碰撞次數(shù)增大,B正確;C.升高溫度,活化分子的百分數(shù)增大,從而使有效碰撞次數(shù)增大,使化學反應速率增大,C正確;D.催化劑影響反應的活化能,活化分子的百分數(shù)增加,反應速率增大,但不影響化學平衡,D正確。 28.苯與Br2發(fā)生取代反應時能量與反應進程如下圖所示。下列說法正確的是 A. ①、②兩步均放出能量 B. FeBr3可以改變反應的焓變 C. FeBr3不能改變反應的
23、活化能 D. FeBr3可以加快該反應速率 【答案】D 【解析】A.反應①為吸熱反應,反應②為放熱反應,A錯誤; B.加入催化劑,只改變反應的活化能,不改變反應熱,B錯誤; C.催化劑能改變反應的活化能,C錯誤;D.加入催化劑,能改變反應的活化能,加快反應速率,D正確。 29.下列說法正確的是 A.有氣體參加的化學反應,若增大壓強,可增加活化分子的百分數(shù),從而使反應速率增大 B.催化劑不參與反應,但能降低活化能增大活化分子的百分數(shù),從而增大反應速率 C.增大反應物濃度,可增大活化分子的百分數(shù),從而使單位時間有效碰撞次數(shù)增多 D.升高溫度能使化學反應速率增大,主要原因是增大了
24、反應物分子中活化分子的百分數(shù) 【答案】D 30.下列說法中正確的是( ) A. 可逆反應中逆反應的活化能減去正反應的活化能就是此反應的ΔH B. 反應物的總能量減去生成物的總能量就是此反應的ΔH C. 反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能就是此反應的ΔH D. 常溫下:H2+Cl22HCl K=5.3×1033;H2+Br2 2HBr K=2.2×1018,可判斷非金屬性:Br>Cl 【答案】C 【解析】A、可逆反應中正反應的活化能減去逆反應的活化能就是此反應的ΔH,A錯誤;B、生成物的總能量減去反應物的總能量就是此反應的ΔH,B錯誤;C、反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能就是
25、此反應的ΔH,C正確;D、K值越大,反應程度越大,非金屬與氫化合越容易,非金屬性越強,故可判斷非金屬性: Cl > Br ,D錯誤。 31.下列說法正確的是( ) A.升高溫度能使化學反應速率增大,主要原因是降低了反應活化能 B.有氣體參加的化學反應,增大壓強一定可以增大化學反應速率 C.增大反應物濃度,可提高單位體積內活化分子的百分數(shù),從而使有效碰撞次數(shù)增大 D.催化劑的加入能提高單位體積內活化分子百分數(shù),從而增大化學反應速率 【答案】D 【解析】A.升高溫度能使化學反應速率增大,主要原因是增大了反應物分子的能量,更多的分子變?yōu)榛罨肿樱磻罨懿蛔?,錯誤;B. 有氣
26、體參加的化學反應,若是容器的容積不變,向其中加入與體系無關的物質,使體系壓強增大,則增大壓強,化學反應速率不增大,錯誤;C. 增大反應物濃度,可提高單位體積內分子總數(shù),從而使有效碰撞次數(shù)增大,但是活化分子的百分數(shù)不變,錯誤;D. 催化劑的加入能降低反應的活化能,提高單位體積內活化分子百分數(shù),從而增大化學反應速率,正確。 32.合成氣(CO和H2)是目前化工常用的原料,下面是用甲烷制備合成氣的兩種方法: ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+216 kJ·mol-1; ②2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH2=-72 kJ·mol
27、-1。 其中一個反應的反應過程與能量變化關系如圖所示。 則下列說法正確的是 A. E1表示2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g)的活化能 B. E2表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能 C. 該圖示為反應②的反應過程與能量變化示意圖 D. 一般情況下,加入催化劑,既能降低E1,也能降低E2,但不能改變E1與E2的差值 【答案】D 33.氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。 (1)已知: 下列有關該反應的敘述正確的是 A.正反應活化能小于169.8kJ·mol-1 B.逆反應活化能一定小于169.8kJ·mol-
28、1 C.正反應活化能不小于169.8kJ·mol-1 D.正反應活化能比逆反應活化能小169.8kJ·mol-1 (2)H2S熱分解制氫時,常向反應器中通入一定比例空氣,使部分H2S燃燒,其目的是 。 (3)H2O的熱分解也可得到H2,高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數(shù)與溫度的關系,如圖1所示。在4000℃~5000℃時可能發(fā)生下列哪些反應 (填寫字母)。 (4)制取氫氣的另一種方法是電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液,裝置示意圖見圖2(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。該電解裝置中電解排出液中的主要成分是 (寫化
29、學式)。 (5)已知下列物質的KSP: 5.6×10-12;Ca(OH)2;1.4×10-5。氯堿工業(yè)中 電解飽和食鹽水也能得到氫氣,電解所用的鹽水需精制,去除有影響的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42— [c(SO42—)>c(Ca2+)]。某精制流程如下: ①鹽泥a除泥沙外,還含有的物質是 。 ②過程I中將NH4+轉化為N2的離子方程式是 。 ③過程II中除去的離子有 。 ④經(jīng)過程III處理,需求鹽水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L,則處理10
30、m3鹽水b,至多添加10%Na2SO3溶液 kg(溶液體積變化忽略不計) 【答案】(15分,第(1) 1分,其余每空2分) (1)C (2)為H2S熱分解反應提供熱量 (3)ABC (只寫B(tài)C給1分,其它答案不給分) (4)K2CO3或K2CO3和KOH(只答KOH不給分) (5)①Mg(OH)2 ②2NH4++3Cl2+8OH- N2↑+6Cl-+8H2O ③SO42-、Ca2+ ④1.26 (5)①當pH=11時,溶液中c(Mg2+)==5.6×10-6<10-5;Mg2+沉淀完全,所以鹽泥a中含有氫氧化鎂。②氯氣堿性條
31、件下將NH4+氧化生成N2,本身被還原為Cl-,根據(jù)得失電子相等、電荷守恒、質量守恒配平。③BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO32-(aq),SO42-與Ba2+、CO32-與Ca2+形成更難溶的硫酸鋇和碳酸鈣,所以過程II加入碳酸鋇除去Ca2+和SO42-。④過程III加入亞硫酸鈉溶液還原溶液的ClO-,由得失電子相等得n(ClO-)=n(SO32-),,m(Na2SO3溶液)=1.26kg。 34.含硫煙氣(主要成分為SO2)的處理備受關注,主要有以下兩種方法。請回答: I .堿液吸收法 步驟1:用足量氨水吸收SO2 步驟2:再加入熟石灰,發(fā)生反應2NH4++Ca2++2OH
32、-+SO32-=CaSO3↓+2NH3·H2O (1)步驟1中反應的離子方程式為_______________________。 (2)已知:25°C時,Ksp(CaSO3)=b,步驟2中反應的平衡常數(shù)K=a。該溫度下, Kb( NH3·H2O)=__________________(用含a、b的代數(shù)式表示)。 II.水煤氣還原法 己知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) △H1=-37.0 kJ·mol-1 ②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g) △H2=+45.4 kJ·mol-1 ③CO的燃燒熱△H3=-283 kJ·mol-1 (
33、3)1molS(l)在O2(g)中完全燃燒生成SO2(g)的熱化學方程式為____________。 (4)反應②的正反應的活化能為E1 kJ·mol-1,其逆反應的活化能E2=_____ kJ·mol-1。 (5)在一定壓強下,發(fā)生反應②。平衡時,α(SO2)與原枓氣投料比[]和溫度(T) 的關系如圖所示。 ①α(H2):N_____M (填“>”、“<”或 “ = ”)。 ②逆反應速率:M_____Q(填“>”、“<”或 “ = ”)。 (6)t℃時,向10L恒容密閉容器中充入2 molCO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)。發(fā)生反應①和反應②。5mi
34、m達到平衡時,SO2(g)和CO2(g) 的物質的量分別為0.4mol、1.6mol。該溫度下,反應②的平衡常數(shù) K=__________。 【答案】 2NH3·H2O+ SO2= 2NH4++ SO32-+ H2O S(l)+O2(g)=SO2(g) △Hl=-529.0 kJ·mol-1 E1-45.4 < > 400 II. (3)①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) △H1=-37.0 kJ·mol-1 ,②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g) △H2=+45.4 kJ·mol-1 ,③CO的燃燒熱△H3=-283 k
35、J·mol-1 即CO(g)+ O2(g)═CO2(g)△H2=-283KJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將③×2-①得S(l)+O2(g)=SO2(g) △Hl=(-283KJ?mol-1)×2-(-37.0 kJ·mol-1)=-529.0 kJ·mol-1; ⑷反應②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g) △H2=+45.4 kJ·mol-1,的正反應的活化能為E1 kJ·mol-1,則其逆反應的活化能E2= E1-45.4kJ·mol-1; (5)①根據(jù)圖像,α(SO2)一定時,越大,氫氣的轉化率越大,α(H2):N<M,故答案為:<; ②該反應屬于吸熱反應,升高
36、溫度,平衡正向移動,反應物的轉化率增大,根據(jù)圖像,相同條件下,T1時α(SO2)大于T2時的α(SO2),說明T1>T2,溫度越高,反應速率越快,逆反應速率:M>Q; (6) ① 2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) 起始(mol/L) 0.2 0.2 0 反應 0.16 0.08 0.16 平衡 0. 04 0.12 0.16 ② 2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g)
37、 起始(mol/L)0.2 0.12 0 反應 0.16 0.08 0.16 平衡 0.04 0.04 0.16 反應②的平衡常數(shù)K==400,故答案為:400。 35.過渡態(tài)理論認為:化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的,而是從反應物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。如圖1是1 mol NO2與1 mol CO恰好反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖。 圖1
38、 圖2 (1)試寫出NO2和CO反應的熱化學方程式:_________________,該反應的活化能是________kJ·mol?1。 (2)在密閉容器中進行的上述反應是可逆反應,則其逆反應的熱化學方程式為____________________,該反應的活化能為________kJ·mol?1。 (3)圖2是某同學模仿圖1畫出的NO(g)+CO2(g)===NO2(g)+CO(g)的能量變化示意圖。則圖中E3=________kJ·mol?1,E4=________kJ·mol?1。 【答案】(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=?234
39、kJ·mol?1(2分) 134(2分) (2)NO(g)+CO2(g)===NO2(g)+CO(g) ΔH=+234 kJ·mol?1[或NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) ΔH=+234 kJ·mol?1](2分) 368(2分) (3)368(2分) 234(2分) 36.工業(yè)上在一定條件下將丙烷脫氫制丙烯。 (1)反應過程中能量變化如下圖所示,下列有關敘述正確的是_________。 a.此反應為吸熱反應 b.催化劑能改變反應的焓變和活化能 c.E1表示正反應的活化能,E2表示逆反應的活化能 d.有催化劑能加快反應速率,提高丙烷的轉化
40、率 (2)上述反應在恒溫恒容密閉容器中達到平衡,其平衡常數(shù)K的表達式為_______________。若升溫,該反應的平衡常數(shù)_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。若向上述反應達到平衡的容器內再通入少量丙烷,則 c(CH2=CHCH3)/c(CH3CH2CH3)______________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)在0.1MPa、800K條件下,向恒容密閉容器中通入丙烷和稀有氣體,丙烷脫氫反應的轉化率隨著稀有氣體與丙烷比例的變化情況如圖所示,則隨著稀有氣體與丙烷比例的增加,丙烷轉化率逐漸增大的原因是__________。 (4)上述反應生成物丙烯經(jīng)
41、多步氧化生成丙酸,已知常溫下Ka(CH3CH2COOH)=1.3×10-5;Kb(NH3·H2O) =1.8×10-5。 ①用離子方程式表示CH3CH2COONa溶液顯堿性的原因_______________。 ②常溫下,若丙酸與氨水混合后溶液呈中性,則溶液中c(CH3CH2COO-)/c(NH3·H2O)_______。 (5)已知: 則丙烷脫氫反應的熱化學方程式為_____________。 【答案】 ac 增大 減小 此反應是氣體體積和增加的反應,隨著稀有氣體比例的增加,降低了反應體系各氣體的分壓,相當于減壓,從而促進反應向正反應方向進行,提高了丙烷脫氫的
42、轉化率 CH3CH2COO-+H2OCH3CH2COOH+OH- 180 CH3CH2CH3(g)CH2=CHCH3(g)+H2(g) △H=+126kJ/mol (3)隨著稀有氣體與丙烷比例的增加,丙烷轉化率逐漸增大的原因是此反應是氣體體積和增加的反應,隨著稀有氣體比例的增加,降低了反應體系各氣體的分壓,相當于減壓,從而促進反應向正反應方向進行,提高了丙烷脫氫的轉化率; (4)上述反應生成物丙烯經(jīng)多步氧化生成丙酸,已知常溫下 Ka(CH3CH2COOH)=1.3×10-5 .Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。 ①因CH3CH2COONa是強堿弱酸鹽,溶液中陰離子要水
43、解,發(fā)生的水解反應為 CH3CH2COO-+H2OCH3CH2COOH+OH-,則溶液顯堿性; ②溶液顯中性,則溶液中c(OH-)=c(H+)、c(CH3CH2COO-)=c(NH4+),則 c(CH3CH2COO-)/c(NH3·H2O)=c(NH4+)/c(NH3·H2O)=Kb(NH3·H2O)/c(OH-)=(1.8×10-5)/10-7=180; (5)已知CH3CH2CH3(g)CH2=CHCH3(g)+H2(g)的△H=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和 =(8×413+2×348)kJ/mol-(612+348+6×413+436)kJ/mol=+126kJ/mol。
44、37.某實驗小組用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進行中和熱的測定. Ⅰ.配制0.50mol/L NaOH溶液 (1)若實驗中大約要使用245mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體__g. (2)從圖1中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母):__. 名稱 托盤天平(帶砝碼) 小燒杯 坩堝鉗 玻璃棒 藥匙 量筒 儀器 序號 a b c d e f Ⅱ.測定中和熱的實驗裝置如圖2所示. (1)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式__(中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol)。
45、 (2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如表. ①請?zhí)顚懕碇械目瞻祝? 實驗次數(shù) 起始溫度t1/℃ 終止溫度 t2/℃ 溫度差平均值 (t2﹣t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 ________ 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ②近似認為0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J
46、/(g?℃).則中和熱△H=__(取小數(shù)點后一位). (3)在化學反應中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應,這些分子稱為活化分子,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表示.請認真觀察3圖,然后回答問題. ①圖中所示反應是__(填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應的△H=__(用含E1、E2的代數(shù)式表示). ②對于同一反應,圖3中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分數(shù)增多,反應速率加快,你認為最可能的原因是__. 【答案】 5.0 abe H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na
47、2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mo 4.0 ﹣53.5kJ/mol 放熱 (E2﹣E1)kJ/mol 使用了催化劑 (2)①4次溫度差分別為:4.0℃,4.1℃,3.9℃,4.1℃,4組數(shù)據(jù)都有效,溫度差平均值==4.0℃; ②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應生成水的物質的量為 0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的質量為:80ml×1g/ml=80g,溫度變化的值為△T=4℃,則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=80g×4.18J/(g?℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376KJ,所以實驗測得的中和熱 △H=-=-53.5 kJ/mol; (3)①依據(jù)圖象分析反應物的能量大于生成物的能量,反應放熱;反應的焓變△H=生成物的能量-反應物的能量=(E2-E1)kJ/mol; ②對于同一反應,圖中虛線( II)與實線( I)相比,活化能大大降低,活化分子的百分數(shù)增多,反應速率加快,說明反應的活化能降低焓變不變,平衡不動,化學反應速率影響因素中,催化劑有此作用,所以最有可能使用了催化劑。
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