
1.(2018·全國卷Ⅰ,28)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為______。
其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t 的變化如下表所示[t=∞時(shí),N2O5(g)完全分解]:
①已知:2N2O5(g)===2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·ml-12NO2(g)===N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·ml-1則反應(yīng)N2O5(g)===2NO2(g)+1/2 O2(g)的ΔH=______kJ·ml-1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率v=2×10-3× kPa·min-1。t=62 min時(shí),測得體系中 =2.9 kPa,則此時(shí) =______kPa,v=____________kPa·min-1。
③若提高反應(yīng)溫度至35 ℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35 ℃)______63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_________________________________________________________________________________________________________。
④25 ℃時(shí)N2O4(g) 2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=______kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(3)對于反應(yīng)2N2O5(g)―→4NO2(g)+O2(g),提出如下反應(yīng)歷程:第一步 N2O5 NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3―→NO+NO2+O2 慢反應(yīng)第三步 NO+NO3―→2NO2 快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_____(填標(biāo)號)。A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高
2.(2019·課標(biāo)全國Ⅰ,28)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn):①使純H2緩慢地通過處于721 ℃下的過量氧化鈷CO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷C(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.025 0。②在同一溫度下用CO還原CO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.019 2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,還原CO(s)為C(s)的傾向是CO________H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 ℃時(shí),在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng),則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為________(填標(biāo)號)。A.<0.25 ~0.50 E.>0.50
(3)我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。
可知水煤氣變換的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正=________eV,寫出該步驟的化學(xué)方程式_________________。
(4)Shichi研究了467 ℃、489 ℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如圖所示),催化劑為氧化鐵,實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。
反應(yīng)原理綜合題考點(diǎn)匯總
4.各類平衡常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用(熱門、必考)
5.反應(yīng)歷程、活化能、速率常數(shù)等偏門知識(熱門)
6.綜合圖像分析(熱門、必考)
催化劑降低活化能(正、逆反應(yīng)活化能都降低)但不影響反應(yīng)熱
典例1:2018全國卷I
典例2:2019全國卷I
COOH*+H*+H2O*===COOH*+2H*+OH*(或H2O*===H*+OH*)
物質(zhì)變化(注意:化學(xué)鍵斷裂與形成)能量變化總反應(yīng)、分步反應(yīng)
多步反應(yīng)理清分步反應(yīng)活化能與總反應(yīng)活化能。
總反應(yīng):最大能壘與起始態(tài)能量差
(2019·全國卷Ⅱ,27)環(huán)戊二烯( )是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知 (g)=== (g)+H2(g) ΔH1=+100.3 kJ·ml-1①H2(g)+I(xiàn)2(g)===2HI(g) ΔH2=-11.0 kJ·ml-1②對于反應(yīng): (g)+I(xiàn)2(g)=== (g)+2HI(g)③ΔH3=______kJ·ml-1。
解析 根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)①+反應(yīng)②得反應(yīng)③,則ΔH3=ΔH1+ΔH2=(+100.3-11.0)kJ·ml-1=+89.3 kJ·ml-1。
CuO(s)+2HCl(g)===CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·ml-1則4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·ml-1。
(2)Deacn直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行:
解析 將已知熱化學(xué)方程式依次編號為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,由(①+②+③)×2得4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116 kJ·ml-1。
典例2:2019全國卷III
①已知:2N2O5(g)===2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·ml-12NO2(g)===N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·ml-1則反應(yīng)N2O5(g)===2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=______kJ·ml-1。
解析 令2N2O5(g)===2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·ml-1 a2NO2(g)===N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·ml-1 b
典例3:2018全國卷I
(2)下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。
通過計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為 、 ,制得等量H2所需能量較少的是 。
典例4:2017全國卷I
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