题目内容

10．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mo1表示．请认真观察如图，然后回答问题：
（1）图中所示反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=（E2-E1 ）KJ/mol（用含E1、E2的代数式表示）．
（2）下列4个反应中符合示意图描述的反应的是C（填代号）．
A．水蒸气与炭反应
B．用水稀释氢氧化钠溶液
C．铝粉与Fe2O3反应
D．灼热的碳与CO2反应
（3）已知热化学方程式：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2 （g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mo1．该反应的活化能为167.2kJ/mo1，则其逆反应的活化能为409.0KJ/mol．
（4）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法．已知：
CH4 （g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ/mo1
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2 （g）△H=+247.4kJ/mo1
CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=165.0kJ/mo1．

分析 （1）依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量，反应放热；在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才能发生化学反应，反应需要能量；反应的焓变=生成物的能量-反应物的能量；
（2）图示物质反应前后能量变化，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，据此分析选项中的反应是放热反应的符合；
（3）反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变；
（4）从待求反应出发分析反应物、生成物在所给反应中的位置，通过相互加减可得，据盖斯定律，①×2-②得到．

解答 解：（1）依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量，反应放热；在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才能发生化学反应，反应需要能量；反应的焓变=生成物的能量-反应物的能量；△H=（E2-E1 ）KJ/mol；
故答案为：放热；（E2-E1 ）KJ/mol；
（2）图示物质反应前后能量变化礼服业务能量高于生成物反应是放热反应，
A．水蒸气与炭反应需要高温进行，反应是吸热反应，故A不符合；
B．用水稀释氢氧化钠溶液过程中溶液温度变化不大，不是化学反应，故B不符合；
C．铝粉与Fe2O3反应，引发后反应继续进行为放热反应，故C符合；
D．灼热的碳与CO2反应属于吸热反应，故D不符合；
故答案为：C；
（3）反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变；H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1，该反应的活化能为167.2kJ•mol-1，则其逆反应的活化能=167.2KJ/mol+241.8KJ/mol=409.0KJ/mol；
故答案为：409.0KJ/mol；
（4）①CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kmol-1
②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+247.4kJmol-1
据盖斯定律，①×2-②得：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=165.0kmol-1，
故答案为：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kmol-1．

点评 本题考查了化学反应的能量变化与反应的焓变关系的分析判断、反应活化能的判断计算、热化学方程式和盖斯定律的计算、图象的综合应用，读懂图象，焓变和活化能计算方法的理解是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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6．某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）．

（1）甲、乙两仪器的名称是分液漏斗、圆底烧瓶．
（2）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2，写出A中发生反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，将Cl2通入含有酚酞的NaOH溶液中的现象是，该反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（3）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片（铜片放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验．
①写出该反应的离子方程式Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O．
②欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹ab，再打开止水夹c，使烧杯中的水进入试管丁中．
③试管丁中的NO2与水充分反应后，若向试管内缓缓通入一定量的O2，直至试管全部充满水，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是0.045mol•L-1（保留2位有效数值，气体按标准状况计算）．
7．以下烷烃中，一氯代物只有一种的是（　　）
A．甲苯B．丙烷C．2-甲基丁烷D．2，2-二甲基丙烷
4．将24.4g NaOH固体溶于水配成100mL溶液，其密度为1.219g/mL．
（1）该溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1mol/L
（2）该溶液中NaOH的质量分数为20%
（3）从上述溶液中取出10mL，其中NaOH的物质的量浓度为6.1mol/L，NaOH的质量分数为20%，溶液的密度为1.219g/mL，含NaOH的质量为2.44g，含NaOH的物质的量为0.061mol
（4）将取出的10mL溶液加水稀释到100mL，所得NaOH溶液的物质的量浓度为0.61mol/L．
5．下列物质中含有某些杂质（括号中），关于除杂质所用试剂及离子方程式均正确的是（　　）
加入试剂对应化学或离子方程式
A乙烷（乙烯）氢气CH2=CH2+H2$→_{加热}^{Ni}$CH3CH3
BCH3COOC2H5（CH3COOH） NaOH溶液CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
CMgCl2（ FeCl3）氨水Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+
DFe2+（Fe3+）Fe粉2Fe3++Fe=3Fe2+
A．AB．BC．CD．D
15．己知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性．下列说法肯定正确的是（　　）
A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B．W与X形成的化合物中一定只含离子键
C．W的氢化物与其最高正价氧化物对应水化物可以相互反应生成盐
D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
2．已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A、B、C、D为短周期元素，且只有A、D为非金属元素．A的氢化物溶于水得到的溶液能使酚酞溶液变红．B、C、D的最高价氧化物对应水化物相互之间能够两两反应，且D原子最外层电子数是C原子最外层电子数的2倍．B、E元素同主族，且原子序数相差8．
（1）E在元素周期表中的位置：第4周期ⅠA族，
（2）写出金属铜与A的最高价氧化物对应水化物浓溶液反应的化学方程式：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
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19．有机物A分子中含苯环，相对分子质量136，分子中碳、氢原子个数相等，其含碳质量分数为70.6%，其余为氧、氢．
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20．反应C（固）+H2O（气）?CO（气）+H2（气）在一可变容积的密闭容器中进行．下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　）
A．将块状的C研成粉末状
B．将容器的体积缩小一半
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