题目内容

16．反应A（g）+B（g）?C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题
（1）该反应反应物的总能量大于生成物的总能量（选填“小于”“大于”或“相等”）． 该反应热为△H=-（E2-E1）
（2）E1的大小对反应热无（选填“有”“无”）．当反应达到平衡时，若升高温度，A的转化率减小（选填“增大”“减小”“不变”）；
（3）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1减小（填“增大”“减小”“不变”），因为加入催化剂降低了反应的活化能，E1降低，同时活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应加快（解释原因）．
（4）在如图中画出加入催化剂后该反应的能量图．

分析 （1）根据反应物总能量和生成物总能量的关系判断反应热，反应焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键放出的能量；
（2）反应热和起始物质和终了物质能量有关和变化过程无关，反应为放热反应，升温平衡逆向进行；
（3）催化剂改变反应速率降低反应的活化能，不改变化学平衡；
（4）加入催化剂后该反应的活化能降低，但得到平衡状态相同；

解答 解：（1）由图象可以看出反应物总能量大于生成物的总能量，则该反应的正反应为放热反应，反应的焓变为负值，△H=-（E2-E1），
故答案为：大于，△H=-（E2-E1）；
（2）E1为反应的活化能，反应的反应热和起始物质和终了物质能量有关和变化过程无关，活化能改变反应速率不影响反应热，反应为放热反应，当反应达到平衡时，若升高温度，平衡逆向进行，A的转化率减小，
故答案为：无，减小；
（3）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大是因为，E1减小，活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应加快，
故答案为：减小，加入催化剂降低了反应的活化能，E1降低，同时活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应加快； 
（4）催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，是改变反应速率不改变化学平衡，在如图中画出加入催化剂后该反应的能量图为：，
故答案为：；

点评 本题考查反应热的判断，影响化学反应速率的因素，图象的绘制和分析，注意催化剂改变反应速率不改变化学平衡，题目难度中等．

练习册系列答案
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6．实验室有下列试剂，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是（　　）
①NaOH溶液　②水玻璃　③Na2S溶液　④Na2CO3溶液    ⑤NH4Cl溶液　⑥澄清石灰水　⑦浓HNO3⑧浓H2SO4．
A．①⑥B．①②③④⑥C．①②③⑥⑦⑧D．⑤⑦⑧
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试回答下列问题：
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4．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物（NOx）的污染．已知：
①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
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下列选项正确的是（　　）
A．CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ•mol-1
B．CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H3＞△H1
C．若用0.2 mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4 kJ
D．若用标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6 mol
11．2015年8月12日天津港特大爆炸事故，再一次引发了人们对环境问题的关注．据查危化仓库中存有大量的钠、钾、白磷（P4）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）．
（1）白磷有毒能和氯酸溶液发生氧化还原反应：3P4+10HClO3+18H2O═10HCl+12H3PO4，该反应的氧化产物是H3PO4，若有1mol P4参加反应转移电子为20mol．
（2）氰化钠（NaCN）是一种化工原料，用于基本化学合成、电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理等方面．
①已知：25℃时，HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10，H2CO3在25℃时的电离平衡常数是Ka1=4.5×10-7、
Ka2=4.7×10-11，则向 NaCN溶液通入少量CO2反应方程式是：CO2+NaCN+H2O=NaHCO3+HCN．
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，大大降低其毒性．该反应的化学方程式是：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑．
③电解法可以处理空气中的氮氧化物，用如图示电解池，将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2-，电解池阴极反应为2NOx+4xe-=N2+2xO2-．
（3）①传统工业上利用氨气可以合成尿素．主要反应如下：
2NH3（g）+CO2（g）═NH2CO2NH4（s）△H=-159.47kJ•mol-1
NH2CO2NH4（s）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+72.49kJ•mol-1
反应2NH3（g）++CO2（g）═CO（NH2）（s）+H2O（g）的△H=-86.98 kJ•mol-1
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请回答下列问题：
（1）元素X的最高价氧化物的电子式为；元素Z的离子结构示意图为．
（2）元素W位于周期表的第三周期第VA族．
（3）元素Z和元素R的最高价氧化物所对应水化物发生反应的离子方程式Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．
（4）R的一种氧化物能使品红溶液褪色，其能与酸性高锰酸钾反应，并使溶液褪色，请写出反应的离子方程式2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．
（5）Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件．工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1：3，则该反应的化学方程式为Al2O3+3C+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO．
8．为了防止吸入Cl2而中毒，可用浸有某种物质水溶液的毛巾捂住鼻子，该物质最适宜采用（　　）
A．NaOHB．Na2CO3C．NaID．NaBr
5．能正确表示下列反应的离子方程式是（　　）
A．Fe（ N03）3溶液中加入过量HI溶液：2Fe3++2I-═2Fe2++I2
B．浓烧碱溶液中加入铝片：2A1+20H-═2AlO2-+H2
C．H2SO4与Ba（OH）2溶液反应：Ba2+OH-+H++SO42-═BaSO4+H2O
D．将新制氢氧化铜悬浊液加入氨水中：Cu（OH）2+4NH3═[Cu（NH3）4]2++2OH -
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（1）可通过X射线衍射方法区分晶体、和非晶体．
（2）基态Fe原子有4个未成对电子，Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5．可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为血红色．
（3）新制备的Cu（OH）2可将乙醛（CH3CHO）氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O．乙醛中碳原子的杂化轨道类型为sp3、sp2，1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为6NA．乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是乙酸存在分子间氢键．
（4）Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有16个铜原子．Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为12．列式表示Al单质的密度$\frac{4×27}{6.02×10{\;}^{23}×（0.405×10{\;}^{-7}）^{3}}$g•cm-3（不必计算出结果）．

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