1、PAGE PAGE 9高考熱點專練(四)化學反應原理反應熱和蓋斯定律的有關計算1活潑自由基與氧氣的反應一直是關注的熱點。HNO自由基與O2反應過程的能量變化如圖所示：下列說法正確的是()A該反應為吸熱反應B產物的穩定性：P1P2C該歷程中最大正反應的活化能E正186.19 kJmol1D相同條件下，由中間產物Z轉化為產物的速率：v(P1)v(P2)CA.由圖示可知，反應物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即該反應為放熱反應，故A錯；B.產物P2所具有的能量比產物P1所具有的能量低118.4 kJ，所以產物P2比產物P1要穩定，故B錯；C.由圖示可知中間產物Z到過渡態所需的活化能最大，

2、則E正186.19 kJmol1，故C正確；D.由圖示可知，由Z到產物P1所需的活化能低于由Z到產物P2所需的活化能，則由中間產物Z轉化為產物的速率：v(P1)v(P2) ，故D錯。2工業上常用CO2和H2為原料合成甲醇(CH3OH)，過程中發生如下兩個反應：反應：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H151 kJmol1反應：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.17 kJmol1已知：幾種化學鍵的鍵能如表所示：化學鍵CHCOHO(H2O中)HO(CH3OH中)HHC=O鍵能/(kJmol1)406351462.5465436a則a_。(2)若反應逆反應活化能

3、Ea(逆)為124 kJmol1，則該反應的正反應活化能Ea(正)為_kJmol1。解析(1)根據H反應物總鍵能生成物總鍵能知，對于反應，H1(2a4363) kJmol1(4063351465462.52) kJmol151 kJmol1，解得a800。(2)根據H正反應的活化能逆反應的活化能，知Ea(正)124 kJmol141.17 kJmol1，則Ea(正)165.17 kJmol1。答案(1)800(2)165.173利用FeO吸收CO2獲得H2的方案如下：.6FeO(s)CO2(g)=2Fe3O4(s)C(s)H176.0 kJmol1.C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(

4、g)H2113.4 kJmol1(1)3FeO(s)H2O(g)=Fe3O4(s)H2(g)H3_。(2)在反應中，若放出38.0 kJ熱量，則被氧化的FeO的物質的量為_。解析(1).6FeO(s)CO2(g)=2Fe3O4(s)C(s)H176.0 kJmol1，.C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H2113.4 kJmol1，根據蓋斯定律，將()eq f(1,2)得：3FeO(s)H2O(g)=Fe3O4(s)H2(g)H376.0 kJmol1(113.4 kJmol1)eq f(1,2)18.7 kJmol1。(2)在反應中，每放出38.0 kJ熱量，有3 mol Fe

5、O參與反應，其中2 mol FeO被氧化。答案(1)18.7 kJmol1(2)2 mol化學平衡常數的有關計算4研究氮氧化物的性質對防治空氣污染有重要意義。溫度為T1時，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發生反應：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H0，數據如表所示。實驗測得：v正k正c2(NO)c(O2)，v逆k逆c2(NO2)，k正、k逆分別為正、逆反應速率常數，受溫度影響。容器編號物質的起始濃度/(molL1)物質的平衡濃度/(molL1)c始(NO)c始(O2)c始(NO2)c平(O2)0.60.300.20.5x0.30.30.250.2下列說法正確的是()A反應達平衡時，正

6、、逆反應速率常數和平衡常數的關系為Kk正k逆B若容器中反應達到平衡時c平(NO2)/c平(NO)1，則x0.85C容器中反應達到平衡時，c平(O2)nB反應達平衡時v正v逆，平衡常數Keq f(coal(2,平)NO2,coal(2,平)NOc平O2)eq f(k正,k逆)，A錯誤；根據容器中數據列三段式如下：2NO(g)O2(g)2NO2(g)起始濃度/(molL1) 0.6 0.3 0變化濃度/(molL1) 0.2 0.1 0.2平衡濃度/(molL1) 0.4 0.2 0.2平衡常數Keq f(coal(2,平)NO2,coal(2,平)NOc平O2)eq f(0.2 molL12,0

7、.4 molL120.2 molL1)1.25(molL1)1。容器中，達到平衡時eq f(c平NO2,c平NO)1，Keq f(coal(2,平)NO2, coal(2,平)NOc平O2)eq f(1,c平O2)1.25(molL1)1，c平(O2)0.8 molL1。列三段式如下：2NO(g)O2(g)2NO2(g)eq avs4al(起始濃度/,molL1) 0.5 x 0.3eq avs4al(變化濃度/,molL1) 2(x0.8) x0.8 2(x0.8)eq avs4al(平衡濃度/,molL1) 0.52(x0.8) 0.8 0.32(x0.8)則0.52(x0.8)0.32(

8、x0.8)，解得x0.85，B正確；容器中Qeq f(c2NO2,c2NOcO2)eq f(0.2 molL12,0.3 molL120.25 molL1)1.78(molL1)1K1.25(molL1)1，平衡向逆反應方向移動，c平(O2)0.25 molL1，C錯誤；該反應的Hm，D錯誤。5利用CO和H2制備CH4是一個研究熱點。向反應器中投入一定量的CO和H2，發生如下反應：.CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H1.CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H2.C(s)CO2(g)2CO(g)H3.CH4(g)C(s)2H2(g)H4(1)為積炭反應，則H4_(用H1、H

9、2、H3表示)。(2)向1 L剛性密閉容器中充入0.1 mol CH4，在一定溫度下發生反應。欲提高CH4平衡轉化率，可以采取的措施為_；設體系起始壓強為m kPa，平衡壓強為n kPa，用m、n表示出CH4平衡轉化率和平衡時氣體分壓平衡常數：(CH4)_；Kp_ kPa。解析(1)根據蓋斯定律，由可得，則H4H1H2H3。(2)在1 L剛性密閉容器中充入0.1 mol CH4，在一定溫度下發生反應CH4(g)C(s)2H2(g)，因此不能通過改變壓強和溫度使平衡正向移動，則欲提高CH4的平衡轉化率，可減小氫氣的濃度，使平衡右移。設平衡時CH4的轉化量為x mol，運用三段式法計算： CH4(

10、g)C(s)2H2(g)起始量/mol 0.1 0轉化量/mol x 2x平衡量/mol 0.1x 2x則eq f(0.1,0.1x2x)eq f(m,n)，解得xeq f(0.1nm,m)，則CH4的平衡轉化率為eq f(f(0.1nm,m),0.1)100%eq f(nm,m)100%，壓強平衡常數Kpeq f(n kPaf(2x,0.1x)2,n kPaf(0.1x,0.1x)eq f(4x2n,0.1x0.1x)eq f(4f(0.1nm,m)2n,f(0.1n,m)f(0.2m0.1n,m)eq f(4nm2,2mn)。答案(1)H1H2H3(2)移走H2eq f(nm,m)100%

11、eq f(4nm2,2mn)水溶液中的圖像分析6(雙選)(2021濟南模擬)常溫時，在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液中H2CO3、HCOeq oal(,3)和COeq oal(2,3)物種分布分數(X)eq f(c平X,c平H2CO3c平HCOoal(,3)c平COoal(2,3)與pH的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A反應H2CO3HHCOeq oal(,3)的lg K6.4BpH8的溶液中：c平(Na)c平(HCOeq oal(,3)C向NaHCO3溶液中滴入少量鹽酸至溶液顯中性：c平(Na)2c平(COeq oal(2,3)c平(HCOeq oal(,3)D向pH6.4

12、的溶液中滴加NaOH溶液至pH8，主要發生離子反應：HCOeq oal(,3)OH=COeq oal(2,3)H2OCD 根據圖示知，pH6.4，即c平(H)106.4 molL1時，c平(HCOeq oal(,3)c平(H2CO3)，反應H2CO3HHCOeq oal(,3)的Keq f(c平Hc平HCOoal(,3),c平H2CO3)106.4 molL1，lg K6.4，A項正確；pH8時，溶液呈堿性，c平(H)2c平(COeq oal(2,3)c平(HCOeq oal(,3)，故c平(Na)c平(HCOeq oal(,3)，B項正確；向NaHCO3溶液中滴入少量鹽酸至溶液顯中性，c平(

13、H)c平(OH)，根據電荷守恒c平(Na)c平(H)c平(Cl)c平(HCOeq oal(,3)2c平(COeq oal(2,3)c平(OH)，可得c平(Na)c平(Cl)c平(HCOeq oal(,3)2c平(COeq oal(2,3)，C項錯誤；pH6.4的溶液中含有等物質的量的HCOeq oal(,3)和H2CO3，pH8的溶液中主要含HCOeq oal(,3)，故該反應過程中主要發生的離子反應為H2CO3OH=HCOeq oal(,3)H2O，D項錯誤。7T ，三種鹽的沉淀溶解平衡曲線如圖，已知pM為陽離子濃度的負對數，pR為陰離子濃度的負對數，下列說法正確的是()AA點的c平(X2)

14、c平(SOeq oal(2,4)大于C點的c平(Y2)c平(COeq oal(2,3)BT 時，XSO4的溶度積常數的數量級為105CB點對應的YCO3溶液為不飽和溶液，對應的XSO4溶液為過飽和溶液DT 時，若沉淀中YCO3與XCO3共存，則溶液中c平(X2)c平(Y2)10BA點溶液中pM3、pR2，則c平(X2)c平(SOeq oal(2,4)1031020.1，C點溶液中pM4、pR6，c平(Y2)c平(COeq oal(2,3)104106100，A錯誤；T 時，根據A點數據計算，XSO4的溶度積常數Ksp(XSO4)103102 mol2L2105 mol2L2，數量級為105，B

15、正確；Ksp(YCO3)1010 mol2L2，B點Q(YCO3)c(Y2)c(COeq oal(2,3)106 mol2L2Ksp(YCO3)，為過飽和溶液，同理計算知，XSO4為不飽和溶液，C錯誤；T 時，若沉淀中YCO3與XCO3共存，則溶液中的c平(COeq oal(2,3)相等，取pR5，則有c平(X2)c平(Y2)103105100，D錯誤。8. (雙選)(2020山東等級考，T15)25 時，某混合溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1，lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO)、lg c(H)和lg c(OH)隨pH變化的關系如圖所示。Ka為C

16、H3COOH的電離常數，下列說法正確的是()AO點時，c(CH3COOH)c(CH3COO)BN點時，pHlg KaC該體系中，c(CH3COOH)eq f(0.1cH,KacH) molL1DpH由7到14的變化過程中，CH3COO的水解程度始終增大BC結合題圖可知當pH最小時，溶液呈酸性，溶液中c(CH3COOH)最大，對應lg c(H)最大，隨著pH逐漸增大，當溶液中c(CH3COO)最大時，對應lg c(OH)最大。則4條曲線分別對應的lg c(x)如下：經上述分析可知N點時，c(CH3COOH)c(CH3COO)，Kac(H)，即pHlg Ka，A項錯誤，B項正確；該體系中，0.1c

17、(H)c(CH3COOH) c(CH3COO)c(H)c(CH3COOH)c(H)eq blcrc(avs4alco1(f(cCH3COO,cCH3COOH)1)c(CH3COOH)Kac(H)，C項正確；pH由7到14的過程中先促進 CH3COO的水解，后抑制CH3COO的水解，D項錯誤。新型化學電源的分析9中科院深圳研究院研究員成功研發出一種基于二硫化鉬/碳納米復合材料的鈉型雙離子電池，可充放電。其放電時工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A石墨為該電池的正極材料B充電時陽極的反應為xPFeq oal(,6)Cnxe=Cn(PF6)xC充電時Na向MoS2C方向移動D充電時石墨端鋁箔連接外接電源的負極D根據原電池中PFeq oal(,6)或Na的移動方向可知，石墨為該電池的正極材料，A正確；該原電池中石墨電極為正極，充電時石墨作陽極，陽極上PFeq oal(,6)失電子生成Cn(PF6)x，電極反應式為xPFeq oal(,6)Cnxe=Cn(PF6)x，B正確；題圖所給方向為放電時Na的移動方向，因此充電時Na向MoS2C方向移動，C正確；充電時為電解池，原電池負極接外接電源負極、原電池正極接外接電源正極，即石墨端鋁箔連接外接電源的正極、MoS2C端鋁箔連接外接電源的負極，D錯誤。10某大學發現了一種