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文檔簡介

2025版新教材高考化學第二輪復習

專題七化學反應的熱效應

五年高考

考點1化學反應中的能量變化

1.(2024廣東,15,4分)對反應S(g)—T(g)(I為中間產物),相同條件下:①加入催化劑,反應

達到平衡所需時間大幅縮短;②提高反應溫度,c平(S)/c平(T)增大,c平(S)/c平(I)減小。基于以

上事實,可能的反應歷程示意圖(一為無催化劑「為有催化劑)為()

2.(2024安徽,10,3分)某溫度下,在密閉容器中充入一定量的X(g),發生下列反

應:X(g)=Y(g)(AHi<0),Y(g)-Z(g)(A82<0),測得各氣體濃度與反應時間的

關系如圖所示。下列反應進程示意圖符合題意的是()

反應進程

I)

3.(2023北京」3,3分)一種分解氯化鏤實現產物分離的物質轉化關系如下,其中b、d代表

MgO或Mg(OH)Cl中的一種。下列說法正確的是()

A.a、c分別是HC1、NH3

B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl

C.已知MgCb為副產物,則通入水蒸氣可減少MgCh的產生

D.等壓條件下,反應①、②的反應熱之和,小于氯化鏤直接分解的反應熱

4.(2023廣東,15,4分)催化劑I和n均能催化反應R(g)—P(g)。反應歷程(如圖)中,M為

中間產物。其他條件相同時,下列說法不正確的是()

用---催化劑I

3D

4CE催化劑H

反應講程

A.使用I和II,反應歷程都分4步進行

B.反應達平衡時,升高溫度,R的濃度增大

C.使用II時,反應體系更快達到平衡

D.使用I時,反應過程中M所能達到的最高濃度更大

5.(2023浙江6月選考,14,3分)一定條件下,1-苯基丙快(phc=cCH<河與HC1發生催

化加成,反應如下:

Cl\/H

C=C產廝I

反應/Ph/'CH:

Ph—C=C—CH3+HCI/反應in

反C\_/CH,

Ph/C=C、H產物11

反應過程中該煥煌及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知:反應I、in為放熱反應),下

列說法不正確的是

Ph—C三C一(:耳

A.反應熔變:反應I>反應n

B.反應活化能:反應I〈反應II

C.增加HC1濃度可增加平衡時產物II和產物I的比例

D.選擇相對較短的反應時間,及時分離可獲得高產率的產物I

6.(2023浙江1月選考,14,3分)標準狀態下,氣態反應物和生成物的相對能量與反應歷程示

意圖如下[已知02(g)和C12(g)的相對能量為0],下列說法不正確的是()

&

K

紇O2+O+C1O\

&■■■-207€1

歷程口

A.E6-E3=E5-E2

B.可計算Cl—Cl鍵能為20-E3)kJ-mol1

C.相同條件下,03的平衡轉化率:歷程n>歷程I

D.歷程I、歷程n中速率最快的一步反應的熱化學方程式為:cio(g)+o(g)——o2(g)+ci(g)

1

AH=(E5-E4)kJ-mor

7.(2021山東,14,4分嚴0標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解,部分反應歷程可

表示為:

'*()-

|8()H,C—C—OCH,18()

旦II

H'C」一OCH,+0H-+OH

NH:,C-C-OH+CH3O-

,8()18OH

H3C—C—OCH3H3C—C—OCH

能量變化如圖所示。已知OH°為快速平衡,下列說法正確的

是()

戊過泣在1

;~\日浪於2

:二、

/才

,IT.C—C—OCH?,

一?\_

H.C—C—0GH!?

+0HH.C-G—OH

,i-i:Hp

n京講程

A.反應n、in為決速步

B.反應結束后,溶液中存在18OH-

18

C.反應結束后,溶液中存在CH3OH

D.反應I與反應IV活化能的差值等于圖示總反應的熔變

考點2熱化學方程式的書寫蓋斯定律的應用

8.(2023海南,7,2分)各相關物質的燃燒熱數據如下表。下列熱化學方程式正確的是()

物質c2H6(g)c2H4(g)H2(g)

AH/(kJ?

-1559.8-1411-285.8

mol1)

1

A.C2H4(g)+3O2(g)-2CO2(g)+2H2O(g)AH=-1411kJ-mol-

B.C2H6(g)-C2H4(g)+H2(g)AH=-137kJ-mol-1

1

C.H2O⑴-O2(g)+H2(g)AH=+285.8kJ-mol-

1

D.C2H6(g)+1O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)AH=-1559.8kJ-mol

9.(2022重慶,13,3分)“千畦細浪舞晴空",氮肥保障了現代農業的豐收。為探究(NH4)2SO4

的離子鍵強弱,設計如圖所示的循環過程,可得AH4/(kJ.mol』)為

A〃]二+698kjjjnol-'.

a(g)占優3

NH,C峋州

(第需駕怦L)雙⑻

ySO^aq)

洞)1

A//2=+15kJ?m“Tf”AH5=+3kJ-mol

A.+533B.+686C.+838D.+l143

10.(2021浙江1月選考,20,2分)已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表:

共價鍵H—HH—O

鍵能/(kJ.mol")436463

2H2(g)+O2(g)=2H20(g)

熱化學方程式

AH=-482kJ-mol1

則20(g)——O2(g)的AH為()

A.428kJ-mol-1B.-428kJ-mol-1

C.498kJ-mol1D.-498kJ-mol1

11.(2021北京,14,3分)丙烷經催化脫氫可制丙烯:C3H8nC3H6+H2。600°口將一定濃度

的CO2與固定濃度的C3H8通過含催化劑的恒容反應器,經相同時間,流出的C3H6、CO和

H2濃度隨初始CO2濃度的變化關系如圖。

1

已知:①C3H8(g)+5O2(g).3CO2(g)+4H2O(l)AH=-2220kJ-mol-

1

②C3H6(g)+gO2(g)-3CO2(g)+3H2O(l)AH=-2058kJ-mol

1

③H2(g)+:O2(g)=H2O(1)AH=-286kJ-mol

下列說法不正確的是()

AC3H8(g)-C3H6(g)+H2(g)

A/f=+124kJ-mol1

B.c(H2)和c(C3H6)變化差異的原因:CO2+H2.CO+H2O

C.其他條件不變,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8轉化率越大

D.若體系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,則初始物質濃度co與流出物質濃度c之間一

定存在:3co(C3H8)+co(C02)=c(CO)+c(C02)+3c(C3H8)+3c(C3H6)

12.(2023新課標,29,節選)氨是最重要的化學品之一,我國目前氨的生產能力位居世界首位。

回答下列問題:

⑴根據圖1數據計算反應m2?+齊2?-NH3(g)的kJ-mol4o

N(g)+3H(g)

6

7S

Ct|NH(g)+2H(g)

E

?濁㈣W'H曲H?

P

0/

可卻2(64H.目一屆

圖1能量轉換關系

⑵研究表明,合成氨反應在Fe催化劑上可能通過圖2機理進行(*表示催化劑表面吸附

位,“*表示被吸附于催化劑表面的N2)O判斷上述反應機理中,速率控制步驟(即速率最慢

步驟)

為(填步驟前的標號),理由是。

(i)N2(g)+-^^N;-

(ii)N2*+*^^2N*

_

(iii)iL(g)+^=^H2-

(lv)n2ir

(V)N--H十'

(—)NII,*_-NHJg)I-

圖2反應機理

⑶合成氨催化劑前驅體(主要成分為Fe3O4)使用前經H2還原,生成a-Fe包裹的Fe3O4o已

知a-Fe屬于立方晶系,晶胞參數a=287pm,密度為7.8g-cm-3o則a-Fe晶胞中含有Fe的原

子數

⑷為(列出計算式,阿伏加德羅常數的值為NA)。

13.(2023廣東,17,14分)化學反應常伴隨熱效應。某些反應(如中和反應)的熱量變化,其數

值Q可通過量熱裝置測量反應前后體系溫度變化用公式。=印「總AT計算獲得。

⑴鹽酸濃度的測定:移取20.00mL待測液,加入指示劑,用0.5000mol-L-1NaOH溶液滴定

至終點,消耗NaOH溶液22.00mL。

①上述滴定操作用到的儀器有o

ABCD

②該鹽酸濃度為mol-L-1o

⑵熱量的測定:取上述NaOH溶液和鹽酸各50mL進行反應,測得反應前后體系的溫度值

(℃)分別為To、,,則該過程放出的熱量為J(c和p分別取4.18JgL℃-i

和1.0g-mL”,忽略水以外各物質吸收的熱量,下同)。

⑶借鑒⑵的方法理同學測量放熱反應Fe(s)+CuSO4(aq)——FeSO4(aq)+Cu⑸的焰變

(忽略溫度對焰變的影響,下同)。實驗結果見下表。

體系溫度/℃

序號反應試劑反應

反應后

、,-

11.20gFe粉

i0.20mol-L-CuSO4溶液100ab

iirnL0.56gFe粉ac

①溫度為>c(填“或"=”)。

②△”=(選擇表中一組數據計算)。結果表明,該方

法可行。

(4)乙同學也借鑒(2)的方法,測量反應A:Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)-3FeSO4(aq)的焰變。

查閱資料配制Fe2(SO4)3溶液時需加入酸。加酸的目的是。

提出猜想Fe粉與Fe2(SO4)3溶液混合,在反應A進行的過程中,可能存在Fe粉和酸的反

應。

驗證猜想用pH試紙測得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe

粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡冒出,說明存在反應A和(用離子方程

式表示)。

實驗小結猜想成立,不能直接測反應A的焰變。

教師指導鑒于以上問題,特別是氣體生成帶來的干擾,需要設計出實驗過程中無氣體生

成的實驗方案。

優化設計乙同學根據相關原理,重新設計了優化的實驗方案,獲得了反應A的熔變。該

方案

(5)化學能可轉化為熱能,寫出其在生產或生活中的一種應用

三年模擬

題型強化練

題型反應歷程圖像分析

1.(2024甘肅蘭州一模,H)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應機理、能量與反應進程的關

系如下圖所示。

下列敘述正確的是()

A.第①、②、③步反應都是放熱反應

B.第①步反應只斷裂了化學鍵

C.總反應速率由第①步反應決定

++

D.中間體CH3cH20H2比CH3cH2更穩定

2.(2024湖南懷化二模,9)一種利用H2和02直接合成H2O2的反應歷程如下圖所示(NA為阿

伏加德羅常數的值)。下列說法中錯誤的是①)

2HM步驟3步驟I

2HC1+2C1-

lcrpd^ol步驟》P,

O,+2CI

A.總反應的原子利用率理論上可達100%

B.步驟2中,若Imol02完全反應,則理論上轉移電子數目為2NA

降低了反應的活化能,加快了反應速率

D.LeiC1和LCI()J中Pd的化合價不相同

3.(2024山東德州三模,11)在濃硫酸作用下,苯與濃硝酸發生反應的反應歷程如圖所示。下

列說法錯誤的是()

261.9

226.48

過螫I

過渡會2-1

A.生成中間體時碳的雜化方式未發生改變

B.生成中間體的反應為決速步驟

C.產物1為加成反應的產物

D.動力學和熱力學優勢產物均為產物2

4.(2024江西贛州一模,H)在催化劑CuMn2O4表面進行的NH3選擇性催化還原NO的反應

機理如下圖所示(NH3吸附在催化劑表面可表示為*NH3,Ea表示活化能)。

130.85kj/mol

隊H*H、/H

7HN

?/②?

CM$36.695心M叫

AH=+35.84kj/mol0

A〃=-30L38kJ/m(產、|

CulVIn.,O4—

N

將瓜0/E=+6.87kj/mol

.他.AH=3:3kJ/mU

下列有關說法正確的是()

A.溫度越高,反應速率越快

B.NH3比NO更易被催化劑CuMn2O4吸附

C.反應過程中有非極性鍵的斷裂與極性鍵的形成

D.決定總反應速率的基元反應可表示為*NH3—**NH2+H

綜合拔高練

建議用時:20分鐘

1.(2024湖北武漢4月調研,8)晶格能是反映離子晶體穩定性的物理量,其定義為氣態離子

形成1mol離子晶體釋放的能量。TlF(s)生成T1F3(S)的Born-Haber循環如下圖所示。

TlF(s)+F2(g)---------------->T1F3(S)

卜845kJ-mol-11-5493kJ-moL

+

Tl(g)+F(g)+F2(g)TP(g)+3F-(g)

1+4849kJ,mol-1-656kJ,mol-1

TP+(g)+F-(g)+F(g)——-——4丁叫)+F-(g)+2F(g)

2+158kJ?mol-1

下列說法錯誤的是()

A.離子晶體穩定性:T1F<T1F3

B.T1的第三電離能為4849kJ-mol-1

C.斷裂1molF—F鍵消耗158kJ的能量

1

D.TlF(s)+F2(g)-T1F3(S)AH=-297kJ-mol

2.(2024江西九江十校第二次聯考,14)已知反應2N2O(g)u2N2(g)+O2(g)的勢能曲線示

意圖如下(…表示吸附作用,A表示催化劑,TS表示過渡態)。

下列有關說法正確的是

A.過程I、II、HI中都有N2生成

B.若在任意溫度下均能自發進行,則反應為吸熱反應

C.該反應中只有兩種物質能夠吸附N2O分子

D.過程HI中最大勢能能壘為37.49kcal-mol-1

3.(2024福建廈門二模,10)CH4干法重整中銀基催化劑活性會因積炭反應而降低,同時存在

的消炭反應則使積炭量減少,其中涉及的相關數據如表。催化劑表面發生的不同積炭反應

在不同溫度下的質量增量如圖。下列說法錯誤的是()

RhNiRh6Ni

基元反應Ea正/kJ-Ea逆/kJ,Ea正/kJ,Ea逆/kJ,

mol1mol1mol1mol1

積炭:c*+c*?-c2*65.5136.8103.1109.8

消炭:c*+o*-co*139.7326.6117.551.0

吸附在催化劑表面上的物種用*標注

6

L

4

L

2

L

“0

/EL

W8

W

O.

眼C).6

0.4

0.2

().0

03607201080

溫度人二

A.一氧化碳歧化反應是放熱反應

B.甲烷裂解是銀基催化劑表面積碳的主要來源

RhNi

C.C*+C*——C2*的焰變為-71.3kJ.mol”

D.由上表判斷,催化劑RheNi劣于RhNi

4.(2024陜西西安一模,H)丙烯與HBr發生加成反應的機理及反應體系中的能量變化如圖

所示,下列說法錯誤的是()

A.反應2放出熱量更多

B.相同條件下反應2的速率比反應1大

C.對于反應1和反應2,第I步都是反應的決速步驟

D.曲線a表示的是反應2的能量變化圖

5.(2024福建福州4月末質檢,7)實驗室以苯甲醛為原料合成苯甲酸苯甲酯的反應機理如圖

(已知RO-極易結合H+轉化為ROH)。下列說法正確的是()

A.該反應的催化劑為苯甲醇,能降低反應的熔變

B.久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸,能加快該歷程反應速率

oo

催化劑

C.合成苯甲酸苯甲酯總反應方程式為2/--------->'/+H2O

D.與酯化反應相比,該反應的原子利用率高

6.(2024天津和平一模,9)據文獻報道,金紅石Ti3+L3表面催化氮氣固定機理如下圖所示。下

列敘述錯誤的是()

a

,M_2Ti.uL

2H++2c-

d「<b「'-

2,N-Ti*L]1r/N=N-T'"'

2H.+2N][2-4]A。

A.催化劑可以提高固氮速率的原因是改變該反應的AH

B.該催化固氮總反應為3H2+N2-2NH3

HTi4+L,

\/

N—N

C.['-Ti,y、H]是反應中間體

D.整個催化過程中存在N—Ti鍵的斷裂和生成

7.(2024廣東四校聯考,19,節選)直接將CO2轉化為有機物并非植物的“專利”,科學家通過多

種途徑實現了CO2合成甲醛,總反應為CO2(g)+2H2(g)-HCHO(g)+H2O(g)AH。轉化

步驟如圖所示:

2H,O(g)H2O2(1)

3II&)n2o(g)OH<W?I1A(1)o

。。28已前于二H又已(£)^~H工心)

(2)已知2H2(g)+(h(g)-2H20(g)AM,則總反應的AH=—____________________(用

圖中熔變以及△國表示)。

8.(2024北京人大附中模擬,15,節選)(1)消除汽車尾氣中的NO、CO,有利于減少PM2.5的排

放。已知如下信息:

945kJ-ol-'

M(g)m2Nfe)

]2x(-630)kJ?mol[

2M)(g)

498kJ?mol-;、小

I.()2(g)

II.N2(g)+O2(g)-2N0(g)AHi

1

2co(g)+02(g)-2co2(g)AH2=-565kJmol-

①AHi=o

②在催化劑作用下NO和CO轉化為無毒氣體,寫出反應的熱化學方程

式:o

專題七化學反應的熱效應

五年高考

考點1化學反應中的能量變化

1.(2024廣東,15,4分)對反應S(g)-T(g)(I為中間產物),相同條件下:①加入催化齊IJ,反應

達到平衡所需時間大幅縮短;②提高反應溫度,c平(S)/c平(T)增大,c平(S)/c平⑴減小。基于以

上事實,可能的反應歷程示意圖(一為無催化劑「為有催化劑)為(A)

2.(2024安徽,10,3分)某溫度下,在密閉容器中充入一定量的X(g),發生下列反

應:X(g)-Y(g)(AHi<0),Y(g)-Z(g)(A%<0),測得各氣體濃度與反應時間的

關系如圖所示。下列反應進程示意圖符合題意的是

過渡態2過渡態2過渡態1

過渡態1過渡態1過渡態2

?KE

反應進程反應進程反應進程

ABC

3.(2023北京,13,3分)一種分解氯化鏤實現產物分離的物質轉化關系如下,其中b、d代表

MgO或Mg(OH)Cl中的一種。下列說法正確的是

avb

NH/l(s),

A.a、c分別是HC1、NH3

B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl

C.已知MgCb為副產物,則通入水蒸氣可減少MgCh的產生

D.等壓條件下,反應①、②的反應熱之和,小于氯化錢直接分解的反應熱

4.(2023廣東/5,4分)催化劑I和II均能催化反應R(g)—P(g)。反應歷程(如圖)中,M為

中間產物。其他條件相同時,下列說法不正確的是

A.使用I和n,反應歷程都分4步進行

B.反應達平衡時,升高溫度,R的濃度增大

C.使用II時,反應體系更快達到平衡

D.使用I時,反應過程中M所能達到的最高濃度更大

ph

5.(2023浙江6月選考,14,3分)一定條件下,1-苯基丙快(-C-C-CH3)可與HC1發生催

化加成,反應如下:

、/H

,(c=c產物1

反應I/Ph,X

CH3

Ph—C=C—CH,+HC1/

反應KI

反應C1、/叫

產物]]

I7/

反應過程中該煥煌及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知:反應I、in為放熱反應),下

列說法不正確的是

Ph一(。:一阻

A.反應熔變:反應I>反應n

B.反應活化能:反應I〈反應II

c.增加HCI濃度可增加平衡時產物n和產物I的比例

D.選擇相對較短的反應時間,及時分離可獲得高產率的產物I

6.(2023浙江1月選考,14,3分)標準狀態下,氣態反應物和生成物的相對能量與反應歷程示

意圖如下[已知02(g)和C12(g)的相對能量為0],下列說法不正確的是(C)

4

4

4

4

歷程IT

A.Es-E^Eb-E?

B.可計算Cl—Cl鍵能為2(E2-E3)kJ-mol1

C.相同條件下,03的平衡轉化率:歷程H>歷程I

D.歷程I、歷程n中速率最快的一步反應的熱化學方程式為:cio(g)+o(g)——o2(g)+ci(g)

AH=(E5-EA)kJ-mol1

7.(2021山東,14,4分嚴。標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解,部分反應歷程可

表示為:

18O

,8,8

()H.C—C—OCH3()

IIIDIII

-()HT

H(C-C-OCH;+OHH.C-C-OH+CH3O-

18O18OH

H3C—c—OCH3HSC—C—OCHS

能量變化如圖所示。已知OH。為快速平衡,下列說法正確的

(B)

A.反應n、in為決速步

B.反應結束后,溶液中存在180H-

18

C.反應結束后,溶液中存在CH3OH

D.反應I與反應IV活化能的差值等于圖示總反應的熔變

考點2熱化學方程式的書寫蓋斯定律的應用

8.(2023海南,7,2分)各相關物質的燃燒熱數據如下表。下列熱化學方程式正確的是(D)

物質c2H6(g)c2H4(g)H2(g)

AH/(kJ?

-1559.8-1411-285.8

mol1)

1

A.C2H4(g)+3O2(g)-2CO2(g)+2H2O(g)AH=-1411kJ-mol

B.C2H6(g)-C2H4(g)+H2(g)AH=-137kJ-mol-1

1

C.H2O(1)-O2(g)+H2(g)AH=+285.8kJ-mol-

1

D.C2H6(g)+:O2(g)-2CO2(g)+3H2O(l)AH=-1559.8kJ-mol-

9.(2022重慶,13,3分)“千畦細浪舞晴空",氮肥保障了現代農業的豐收。為探究(NH4)2SO4

的離子鍵強弱,設計如圖所示的循環過程,可得AH4/(kJ.moH)為(C)

AH]=+698

Cl(g)

NH,Cl(s)A4=-378)

(齡需/WO*)

4"kJ?J

Cl-(aq)ySO^aq)

A//,=+15kJ-mol-'\口洞)A//s=+3kJ-mol-'

A.+533B.+686C.+838D.+l143

10.(2021浙江1月選考,20,2分)已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表:

共價鍵H—HH—O

鍵能/(kJ.mol」)436463

2H2(g)+O2(g)=2H20(g)

熱化學方程式

AH=-482kJ-mol1

則20(g)——02(g)的為(D)

A.428kJ-mol-1B.-428kJ-mol-1

C.498kJ-mol1D.-498kJ-mol1

11.(2021北京,14,3分)丙烷經催化脫氫可制丙烯:C3H8-C3H6+H2。600℃將一定濃度

的CO2與固定濃度的C3H8通過含催化劑的恒容反應器,經相同時間,流出的C3H6、CO和

H2濃度隨初始C02濃度的變化關系如圖o

1

已知:①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)AH=-2220kJ-mol

1

②C3H6(g)+gO2(g)n3CO2(g)+3H2O(l)AH=-2058kJ-mor

1

③H2(g)+|O2(g)iH2O(1)AH=-286kJ-mol

下列說法不正確的是

AC3H8(g)-C3H6(g)+H2(g)

AH=+124kJ-mol-1

B.c(H2)和c(C3H6)變化差異的原因:CO2+H2-CO+H2O

C.其他條件不變,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8轉化率越大

D.若體系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,則初始物質濃度co與流出物質濃度c之間一

定存在:3co(C3H8)+C(J(CO2)=C(CO)+C(CO2)+3C(C3H8)+3c(C3H6)

12.(2023新課標,29,節選)氨是最重要的化學品之一,我國目前氨的生產能力位居世界首位。

回答下列問題:

⑴根據圖1數據計算反應如②+汕②-NH3(g)的△"=-45kJ-molL

N(g)+3H(g)

(6

L

e5;SNH(g)+2H(g)

m9J---r---------

,

3N(g)+?H2(g)

[2E|'H2(g)+H(g)

二,N必吟H").NH,(g)

圖1能量轉換關系

(2)研究表明,合成氨反應在Fe催化劑上可能通過圖2機理進行(*表示催化劑表面吸附

位,N2*表示被吸附于催化劑表面的N2)O判斷上述反應機理中,速率控制步驟(即速率最慢

步驟)為5)(填步驟前的標號),理由是N2分子中N=N鍵能很高,解離為N原子所

需能量最多。

(i)N2(g)+'^^N<

(jj)N2'

(iii)n2(g)l?一;if

(Iv)!!!,^=^211

(V)N-NH--'

(-)NH,~-NII((g)I'

圖2反應機理

⑶合成氨催化劑前驅體(主要成分為Fe3O4)使用前經我還原,生成a-Fe包裹的Fe3O4o已

知a-Fe屬于立方晶系,晶胞參數0=287pm,密度為7.8g-cm-3o則a-Fe晶胞中含有Fe的原

子數為(287/1。:?3又7姑.(列出計算式,阿伏加德羅常數的值為NA)。

56

13.(2023廣東,17,14分)化學反應常伴隨熱效應。某些反應(如中和反應)的熱量變化,其數

值。可通過量熱裝置測量反應前后體系溫度變化用公式。=的「總AT計算獲得。

⑴鹽酸濃度的測定:移取20.00mL待測液,加入指示劑,用0.5000mol-L-1NaOH溶液滴定

至終點,消耗NaOH溶液22.00mL。

①上述滴定操作用到的儀器有AD。

:5。H|

ABCD

②該鹽酸濃度為0.5500moLL-i。

⑵熱量的測定:取上述NaOH溶液和鹽酸各50mL進行反應,測得反應前后體系的溫度值

(℃)分別為私Ti,則該過程放出的熱量為418(Ti-7b)J(c和o分別取4.18L廠?℃"口

1.0g-mL上忽略水以外各物質吸收的熱量,下同)。

⑶借鑒⑵的方法理同學測量放熱反應Fe(s)+CuSO4(aq)——FeSO4(aq)+Cu⑸的焰變

(忽略溫度對焰變的影響,下同)。實驗結果見下表。

體系溫度/℃

序號反應試劑反應

、,-反應后

i11.20gFe粉

0.20mol-LCuSO4溶液100ab

iimL0.56gFe粉ac

①溫度為>c(填“或“=")。

②△"=-20.9(0-a)k,mol-i「或-4L8(c-a)kJ-mol”](選擇表中一組數據計算)。結果表明,該

方法可行。

(4)乙同學也借鑒(2)的方法,測量反應A:Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)-3FeSO4(aq)的焰變。

查閱資料配制Fe2(SO4)3溶液時需加入酸。加酸的目的是抑制Fe3+的水解。

提出猜想Fe粉與Fe2(SO4)3溶液混合,在反應A進行的過程中,可能存在Fe粉和酸的反

應。

驗證猜想用pH試紙測得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe

粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡冒出,說明存在反應A和Fe+2H+-Fe2++H2T(用離

子方程式表示)。

實驗小結猜想成立,不能直接測反應A的熔變。

教師指導鑒于以上問題,特別是氣體生成帶來的干擾,需要設計出實驗過程中無氣體生

成的實驗方案。

優化設計乙同學根據相關原理,重新設計了優化的實驗方案,獲得了反應A的燧變。該

方案為將一定量的Cu粉加入一定濃度的Fe2(SO4)3溶液中反應,測量反應的熱量變化,

計算得到反應Cu(s)+Fe2(SO4)3(aq)-CuSO4(aq)+2FeSO4(aq)的熔變AHi;根據(3)中實驗

計算得到反應Fe(s)+CuS04(aq)——FeSO”aq)+Cu(s)的始變AH;根據蓋斯定律計算得到

反應Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)-3FeS0”aq)的始變為AHi+AH。

⑸化學能可轉化為熱能,寫出其在生產或生活中的一種應用燃料燃燒、鋁熱反應焊接鐵

軌等。

三年模擬

題型強化練

題型反應歷程圖像分析

1.(2024甘肅蘭州一模,H)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應機理、能量與反應進程的關

系如下圖所示。

W(:H3CH2+H2(K<?\

/CH3cH20H反

CH2=CH2+H3O^

CTTJCTTJOTI+II1

反應進程

下列敘述正確的是

A.第①、②、③步反應都是放熱反應

B.第①步反應只斷裂了化學鍵

C.總反應速率由第①步反應決定

++

D.中間體CH3cH20H2比CH3cH2更穩定

2.(2024湖南懷化二模,9)一種利用H2和02直接合成H2O2的反應歷程如下圖所示(NA為阿

伏加德羅常數的值)。下列說法中錯誤的是(D)

嗎*AYR%

步驟卜2HC1+2C1-

2H(1

022cl

A.總反應的原子利用率理論上可達100%

B.步驟2中,若1molO2完全反應,則理論上轉移電子數目為2NA

9-

C1降低了反應的活化能,加快了反應速率

rci2C102-

\

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