化学反应伴随着能量变化。根据所学知识，回答下列问题：

1. 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：。

【考点】

化学反应中能量的转化; 反应热和焓变; 热化学方程式;

【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. 美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：

(1) 此流程的第Ⅰ步反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，

①已知键能为断开1mol化学键所需的能量，一些相关化学键的键能如下表：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	436	465	a	1076

则 $\text{[math]}$ 。

②一定条件下 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“<”、“>”或“=”)。

(2) 此流程的第Ⅱ步反应为： $\text{[math]}$ ，该反应的平衡常数随温度的变化如下所示：

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

从上表可以推断：此反应是(填“吸”“放”)热反应。

(3) 在一个绝热固定容积的密闭容器中，判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是(填序号)。

①体系的压强不再发生变化

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化

⑥ $\text{[math]}$

(4) 此流程的第Ⅱ步反应 $\text{[math]}$ 在830℃时，某时刻反应混合物中 $\text{[math]}$ 的物质的量浓度分别为 $\text{[math]}$ ，则此时反应朝(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行；若 $\text{[math]}$ 的初始浓度均为 $\text{[math]}$ ，求该反应达到平衡时CO的转化率。(写出计算过程)。

综合题普通

I．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼( $\text{[math]}$ )和强氧化剂液态双氧水。当把 $\text{[math]}$ 液态肼和 $\text{[math]}$ 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出 $\text{[math]}$ 的热量(相当于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 下测得的热量)。