已知：反应Ⅰ：；反应Ⅱ：。回答下列问题：

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1. 已知：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$ ；

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

(1) 能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、 $\text{[math]}$ 具有能量的高低？(填“能”或“不能”)。

(2) CO的燃烧热 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 下列各图中表示反应Ⅱ能量变化的是____(填字母)。 A.

(4) $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ ，该反应的热化学方程式为。

(5) 依据反应Ⅱ， $\text{[math]}$ (填“＞”“＜”或“=”) $\text{[math]}$ 。

【考点】

化学反应中能量的转化; 反应热和焓变; 热化学方程式; 反应热的大小比较;

【答案】

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综合题普通

1. 研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。

(1) 某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 形式存在，处理过程中 $\text{[math]}$ 在微生物的作用下经过两步反应被氧化成 $\text{[math]}$ ，这两步反应过程中的能量变化如图所示：

1mol $\text{[math]}$ 全部被氧化成 $\text{[math]}$ 热化学方程式为。使用更高效的催化剂，第二步反应的 $\text{[math]}$ (填“变大”、“变小”或“不变”)。

(2) 已知 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol^-1 ，其他相关数据如下表：

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能/kJ·mol^-1	436	200	a

则表中a=。

(3) 已知：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol^-1

若某反应(反应物与生成物均为气体)的平衡常数表达式为 $\text{[math]}$ ，请写出此反应的热化学方程式。

综合题普通

2. 化学反应伴随着能量变化。根据所学知识，回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 均是有害气体，可在 $\text{[math]}$ 表面转化为无害气体，其反应原理如下： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。有关化学反应的能量变化过程如图所示。

①图中反应是(填“放热”或“吸热”)反应，该正反应的活化能为 $\text{[math]}$ 。该反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②若在反应体系中加入 $\text{[math]}$ 作为该反应的催化剂，则 $\text{[math]}$ (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)， $\text{[math]}$ 。

(2) 利用 $\text{[math]}$ 还原法可将 $\text{[math]}$ 还原为 $\text{[math]}$ 进行脱除。已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。若有0.5mol NO被还原，则该反应(填“释放”或“吸收”)的能量为。

(3) 生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂 $\text{[math]}$ 是一种温室气体，在大气中寿命可达740年之久。

①已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量。部分键能数据如下表所示。

化学键	N≡N	F—F	N—F
键能/( $\text{[math]}$ )	941.7	154.8	283.0

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

②已知：在25℃，101kPa时。反应I. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

反应II． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

写出 $\text{[math]}$ 与Na反应生成 $\text{[math]}$ 的热化学方程式：。

综合题普通

3. 我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气中CO₂的含量，以CO₂为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO₂在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生主反应I，同时伴有副反应II发生。

主反应I： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应II： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 几种化学键的键能如表所示：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能/( $\text{[math]}$ )	413	436	a	745

则 $\text{[math]}$ 。

(2) 为了进一步研究上述两个反应，某小组在三个容积相同的刚性容器中，分别充入1 mol CO₂和4 mol H₂ ，在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应，反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示：

实验编号	a	b	c
温度/K	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂的比表面积/( $\text{[math]}$ )	80	120	120

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)，曲线II对应的实验编号是。

②若在曲线Ⅱ的条件下，20 min时达到平衡生成1.2 mol H₂O，则20 min内反应的平均速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应II的平衡常数 $\text{[math]}$ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)，平衡时CH₄选择性=(CH₄选择性 $\text{[math]}$ ，计算结果保留三位有效数字)。

(3) 对于反应I，在一定条件下存在： $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ，相应的速率与温度关系如图所示。

反应I的平衡常数 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的代数式表示)；图中A、B、C、D四个点中，能表示反应已达到平衡状态的是点。

综合题困难