資源簡介

[選擇+題空]　第2練　化學反應過程中的物質轉化與能量變化
(選擇題1~4題，每小題4分，共16分)
1.(2021·山東，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-，能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是(　　)
A.反應Ⅱ、Ⅲ為決速步
B.反應結束后，溶液中存在18OH-
C.反應結束后，溶液中存在COH
D.反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變
2.(2022·湖南，12改編)反應物(S)轉化為產物(P或P·Z)的能量與反應進程的關系如圖所示：
下列有關四種不同反應進程的說法正確的是(　　)
A.進程Ⅰ是放熱反應
B.平衡時P的產率：Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ
D.進程Ⅳ中，Z起催化作用
3.(2024·河北，14)我國科技工作者設計了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2為電解質，電解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2，使放電時CO2還原產物為MgC2O4。電極上CO2轉化的三種可能反應路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態)。
下列說法錯誤的是(　　)
A.PDA捕獲CO2的反應為
B.路徑2是優先路徑，速控步驟反應式為
C.路徑1、3經歷不同的反應步驟但產物相同；路徑2、3起始物相同但產物不同
D.三個路徑速控步驟均涉及轉化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生
4. (2024·北京，13)苯在濃HNO3和濃H2SO4作用下，反應過程中能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是(　　)
A.從中間體到產物，無論從產物穩定性還是反應速率的角度均有利于產物Ⅱ
B.X為苯的加成產物，Y為苯的取代產物
C.由苯得到M時，苯中的大π鍵沒有變化
D.對于生成Y的反應，濃H2SO4作催化劑
5.(4分)[2023·重慶，17(1)]銀及其化合物在催化與電化學等領域中具有重要應用。
在銀催化下，乙烯與氧氣反應生成環氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根據圖所示，回答下列問題：
①中間體OMC生成吸附態EO(ads)的活化能為　　　　　　 kJ·mol-1。
②由EO(g)生成AA(g)的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
6.(4分)[2023·全國甲卷，28(3)節選]甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法。電噴霧電離等方法得到的M+(Fe+、Co+、Ni+等)與O3反應可得MO+。MO+與CH4反應能高選擇性地生成甲醇。分別在300 K和310 K下(其他反應條件相同)進行反應MO++CH4===M++CH3OH。MO+分別與CH4、CD4反應，體系的能量隨反應進程的變化如下圖所示(兩者歷程相似，圖中以CH4示例)。
(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則MO+與CD4反應的能量變化應為圖中曲線　　　　(填“c”或“d”)。
7.(2分)[2022·福建，13(1)]異丙醇(C3H8O)可由生物質轉化得到，催化異丙醇脫水制取高值化學品丙烯(C3H6)的工業化技術已引起人們的關注。其主要反應如下：
Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)
ΔH1=+52 kJ·mol-1
Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g)
ΔH2=-97 kJ·mol-1
已知2C3H8O(g)+9O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ·mol-1，則C3H6(g)燃燒生成CO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式為　　　　　　　。
8.(2分)[2021·湖南，16(1)]氨氣中氫含量高，是一種優良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過氨熱分解法制氫氣。
相關化學鍵的鍵能數據
化學鍵 N≡N H—H N—H
鍵能E/(kJ·mol-1) 946 436.0 390.8
在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
ΔH=　　　 kJ·mol-1。
9.(2分)[2023·湖南，16(1)]已知下列反應的熱化學方程式：
①C6H5C2H5(g)+O2(g)===8CO2(g)+5H2O(g)　ΔH1=-4 386.9 kJ·mol-1
②C6H5CH==CH2(g)+10O2(g)===8CO2(g)+4H2O(g)　ΔH2=-4 263.1 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(g)
ΔH3=-241.8 kJ·mol-1
計算反應④C6H5C2H5(g)C6H5CH==CH2(g)+H2(g)的ΔH4=　　　　　　kJ·mol-1。
10.(2分)[2023·浙江6月選考，19(1)]水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。
水煤氣變換反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ·mol-1
該反應分兩步完成：
3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.2 kJ·mol-1
2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)　ΔH2
則ΔH2=　　　　　kJ·mol-1。
11.(2分)[2024·廣東，19(1)②]酸在多種反應中具有廣泛應用，其性能通常與酸的強度密切相關。酸催化下NaNO2與NH4Cl混合溶液的反應(反應a)，可用于石油開采中油路解堵。
反應a：(aq)===N2(g)+2H2O(l)
已知：
則反應a的ΔH=　　　　　　　　　　。
12.(6分)工業合成氨的反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是人工固氮的主要手段，對人類生存、社會進步和經濟發展都有重大意義。合成氨反應的反應歷程和能量變化如圖所示：
(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=　　　　。
(2)對總反應速率影響較小的步驟的能壘(活化能)為　　　　kJ·mol-1，該步驟的化學方程式為　　　　。
13.(3分)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-120.4 kJ·mol-1，反應中氣體在Au/CeO2表面變換時的反應機理如圖所示。(圖中Ea為活化能)
注：ΔH、Ea的單位均為kJ·mol-1，圖中單位省略。
(1)反應機理中，決定反應速率的是步驟　　　(填字母)。
(2)步驟f的化學方程式為　　　　　　　(吸附態用*表示，如H*或*H)。
14.(4分)硫酸工業存在SO2的催化氧化反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196 kJ·mol-1。幾種物質的相對能量如圖所示。
1740年英國人沃德發現了硝化法制硫酸，隨之，探究出了NO參與SO2的催化氧化反應的兩步基元反應歷程：
①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH1
②SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3(g)　ΔH2
其中，ΔH1=　　　　 kJ·mol-1。能否用ΔH1與ΔH2的大小判斷決定SO2的催化氧化反應速率的是哪一步基元反應？并闡釋原因：　　　　　　　　　　　　　　　　。
15.(3分)苯乙烯是用來制備重要高分子聚苯乙烯的原料。以水蒸氣作稀釋劑、催化劑存在條件下，乙苯催化脫氫可生成苯乙烯。可能發生如下兩個反應：
主反應：C6H5C2H5(g)C6H5CH==CH2(g)+H2(g)　ΔH1=+117.5 kJ·mol-1
副反應：C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g)　ΔH2
已知，在298 K、101 kPa條件下，某些物質的相對能量(ΔH)變化關系如圖所示。
ΔH2=　　　　 kJ·mol-1。
答案精析
1.B　2.A
3.D　[根據題給反應路徑圖可知，PDA(1，3-丙二胺)捕獲CO2的產物為，因此PDA捕獲CO2的反應為，A正確；由反應進程-相對能量圖可知，路徑2的最大能壘最小，因此與路徑1和路徑3相比，路徑2是優先路徑，且路徑2的最大能壘為*C2的步驟，據反應路徑2的圖示可知，該步驟有參與反應，因此速控步驟反應式為，B正確；根據反應路徑圖可知，路徑1、3的中間產物不同，即經歷了不同的反應步驟，但產物均為*MgCO3，而路徑2、3的起始物均為，產物分別為*MgC2O4和*MgCO3，故C正確；根據反應進程-相對能量圖可知，三個路徑的速控步驟中都參與了反應，且由B項分析可知，路徑2的速控步驟伴有PDA再生，但路徑3的速控步驟為得電子轉化為*CO和，沒有PDA的生成，D錯誤。]
4.C　[生成產物Ⅱ的反應的活化能更低，反應速率更快，且產物Ⅱ的能量更低即產物Ⅱ更穩定，以上2個角度均有利于產物Ⅱ，故A正確；根據前后結構對照，X為苯的加成產物，Y為苯的取代產物，故B正確；M的六元環中與—NO2相連的C為sp3雜化，苯中大π鍵發生改變，故C錯誤；苯的硝化反應中濃H2SO4作催化劑，故D正確。]
5.①83　②EO(g) AA(g)　ΔH=-102 kJ ·mol-1
6.(ⅰ)Ⅰ　(ⅱ)c
7.2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-3 854 kJ·mol-1
解析　設Ⅲ.2C3H8O(g)+9O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ·mol-1，根據蓋斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-3 854 kJ·mol-1。
8.+90.8
9.+118　
解析　根據蓋斯定律，將①-②-③可得C6H5C2H5(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)ΔH4=-4 386.9 kJ·mol-1-(-4 263.1 kJ·mol-1)-(-241.8 kJ·mol-1)=+118 kJ·mol-1。
10.+6
解析　設方程式①3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.2 kJ·mol-1
②2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)　ΔH2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ·mol-1
根據蓋斯定律可知，②=③-①，則ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2 kJ·mol-1)-(-47.2 kJ·mol-1)=+6 kJ·mol-1。
11.ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4
12.(1)-92 kJ·mol-1　(2)124　*N2+3*H2===2*N+6*H
解析　
13.(1)d　(2)*OH+*COOH===H2
解析　(1)反應機理中，d步驟反應的活化能最大，反應速率最慢，則決定反應速率的是步驟d。
(2)步驟f中，比較反應物和生成物，可得出反應的化學方程式為*OH+*COOH===H2。
14.-112　不能，反應熱的大小與反應的活化能無關，只能用反應的活化能來判斷決定反應速率的是哪一步基元反應
解析　2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196 kJ·mol-1，設O2(g)的相對能量為x kJ·mol-1，則由相對能量圖可知ΔH= kJ·mol-1=-196 kJ·mol-1，解得x=-2，1 mol NO2的相對能量為429 kJ，1 mol NO的相對能量為486 kJ，則反應①的ΔH1=[2×429-2×486-(-2)] kJ·mol-1=-112 kJ·mol-1。
15.-54.6
解析　根據圖像可知：
①C(s)+2H2(g)===CH4(g)　ΔH=-74.8 kJ·mol-1；
②8C(s)+5H2(g)===C6H5C2H5(g)　ΔH=+29.8 kJ·mol-1；
③7C(s)+4H2(g)===C6H5CH3(g)　ΔH=+50.0 kJ·mol-1；
根據蓋斯定律：③-②+①，得C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g)　ΔH2=-54.6 kJ·mol-1。(共42張PPT)
[選擇+題空]
專題六　第2練　
化學反應過程中的物
質轉化與能量變化
1.(2021·山東，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部
分反應歷程可表示為： +OH-
+CH3O-，能量變化如圖所示。
已知 為快速
平衡，下列說法正確的是
1
2
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5
6
7
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9
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11
12
13
14
15
A.反應Ⅱ、Ⅲ為決速步
B.反應結束后，溶液中存在18OH-
C.反應結束后，溶液中存在COH
D.反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于
圖示總反應的焓變
1
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3
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5
6
7
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√
10
11
12
13
14
15
一般來說，反應的活化能越高，反應速
率越慢，由圖可知，反應Ⅰ和反應Ⅳ的
活化能較高，因此反應的決速步為反應
Ⅰ、Ⅳ，故A錯誤；
反應Ⅰ為加成反應，而
為快速平衡，反應Ⅱ的成鍵和斷鍵方式為
1
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或 ，后者能生成18OH-，
因此反應結束后，溶液中存在18OH-，
故B正確；
反應Ⅲ的成鍵和斷鍵方式為 或 ，
因此反應結束后溶液中不會存在COH，故C錯誤；
1
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該總反應對應反應物的總能量高于生成物的總能量，總反應為放熱
反應，因此 和CH3O-的總
能量與 和OH-的總能量
之差等于圖示總反應的焓變，故D錯誤。
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2.(2022·湖南，12改編)反應物(S)轉化為產物(P或P·Z)的能量與反應進程的關系如圖所示：
下列有關四種不同反應進程的說法正確的是
A.進程Ⅰ是放熱反應 B.平衡時P的產率：Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D.進程Ⅳ中，Z起催化作用
√
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由圖可知，進程Ⅰ中S的總能量大于產物P的總能量，因此進程Ⅰ是放熱反應，A正確；
進程Ⅱ中使用了催化劑X，但是催化劑不能改變平衡產率，因此兩個進程平衡時P的產率相同，B不正確；
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進程Ⅲ中由S·Y轉化為P·Y的活化能高于進程Ⅱ中由S·X轉化為P·X的活化能，由于這兩步反應分別是兩個進程的決速步驟，因此生成P的速率：Ⅲ<Ⅱ，C不正確；
由圖可知，進程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z轉化為產物P·Z，由于P·Z沒有轉化為P+Z，因此，Z沒有起催化作用，D不正確。
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3.(2024·河北，14)我國科技工作者設計了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2為電解質，電解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2，使放電時CO2還原產物為MgC2O4。電極上CO2轉化的三種可能反應路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態)。
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下列說法錯誤的是
A.PDA捕獲CO2的反應為
B.路徑2是優先路徑，速控步驟反應式為
C.路徑1、3經歷不同的反應步驟但產物相同；路徑2、3起始物相同但產物不同
D.三個路徑速控步驟均涉及轉化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生
√
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根據題給反應路徑圖可知，PDA(1，3-丙二胺)捕獲CO2的產物為
，因此PDA捕獲CO2的反應為
，A正確；
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由反應進程-相對能量圖可知，路徑2的最大
能壘最小，因此與路徑1和路徑3相比，路徑
2是優先路徑，且路徑2的最大能壘為
―→*C2的步驟，據反應路徑2的圖示可
知，該步驟有 參與反應，
因此速控步驟反應式為 ，
B正確；
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根據反應路徑圖可知，路徑1、3的中間產物不同，即經歷了不同的反應步驟，但產物均為*MgCO3，而路徑2、3的起始物均為
，產物分
別為*MgC2O4和*MgCO3，故C正確；
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根據反應進程-相對能量圖可知，三個路徑的速控步驟中都參與了反應，且由B項分析可知，路徑2的速控步驟伴有PDA再生，但路徑3的速控步驟為得電子轉化為*CO和，沒有PDA的生成，D錯誤。
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4.(2024·北京，13)苯在濃HNO3和濃H2SO4作用下，反應過程中能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是
A.從中間體到產物，無論
從產物穩定性還是反應
速率的角度均有利于產
物Ⅱ
B.X為苯的加成產物，Y為
苯的取代產物
C.由苯得到M時，苯中的大π鍵沒有變化
D.對于生成Y的反應，濃H2SO4作催化劑
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√
生成產物Ⅱ的反應的活化能更低，反應速率更快，且產物Ⅱ的能量更低即產物Ⅱ更穩定，以上2個角度均有利于產物Ⅱ，故A正確；
根據前后結構對照，X為苯的加成產物，Y為苯的取代產物，故B正確；
M的六元環中與—NO2
相連的C為sp3雜化，苯
中大π鍵發生改變，故
C錯誤；
苯的硝化反應中濃H2SO4作催化劑，故D正確。
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5.[2023·重慶，17(1)]銀及其化合物在催化與電化學等領域中具有重要
應用。
在銀催化下，乙烯與氧氣反
應生成環氧乙烷(EO)和乙醛
(AA)。根據圖所示，回答下
列問題：
①中間體OMC生成吸附態
EO(ads)的活化能為　　 kJ·mol-1。
1
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83
過渡態物質的能量與反應物或中間體能量的差值為活化能，中間體OMC 生成吸附態EO(ads)的活化能=
(-93 kJ·mol-1)-(-176 kJ·mol-l)
=83 kJ·mol-1。
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②由EO(g)生成AA(g)的熱化學方程式為　　　 　　　　　　　。
1
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15
EO(g) AA(g)　ΔH=-102 kJ ·mol-1
ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量=(-219 kJ·mol-1)-(-117 kJ·mol-1)=
-102 kJ·mol-1。
6.[2023·全國甲卷，28(3)節選]甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法。電噴霧電離等方法得到的M+(Fe+、Co+、Ni+等)與O3反應可得MO+。MO+與CH4反應能高選擇性地生成甲醇。分別在300 K和310 K下(其他反應條件相同)進行反應
MO++CH4===M++CH3OH。MO+
分別與CH4、CD4反應，體系的能
量隨反應進程的變化如下圖所示
(兩者歷程相似，圖中以CH4示例)。
(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵
變化的是　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
Ⅰ
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11
12
13
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15
步驟Ⅰ涉及的是碳氫鍵的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，所以符合題意的是步驟Ⅰ。
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15
(ⅱ)直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則MO+與CD4反應的能量變化應為圖中曲線　　(填“c”或“d”)。
c
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15
直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則此時正反應活化能會增大，根據圖示可知，MO+與CD4反應的能量變化應為圖中曲線c。
1
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4
5
6
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13
14
15
7.[2022·福建，13(1)]異丙醇(C3H8O)可由生物質轉化得到，催化異丙醇脫水制取高值化學品丙烯(C3H6)的工業化技術已引起人們的關注。其主要反應如下：
Ⅰ.C3H8O(g) C3H6(g)+H2O(g)　ΔH1=+52 kJ·mol-1
Ⅱ.2C3H6(g) C6H12(g)　ΔH2=-97 kJ·mol-1
已知2C3H8O(g)+9O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ·mol-1，則C3H6(g)燃燒生成CO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式為___________________
　　　　 　　　。
1
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3
4
5
6
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8
9
10
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12
13
14
15
6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-3 854 kJ·mol-1
2C3H6(g)+9O2(g)===
設Ⅲ.2C3H8O(g)+9O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ·mol-1，根據蓋斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=
-3 854 kJ·mol-1。
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在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。反應2NH3(g) N2(g)
+3H2(g)　ΔH=　　　 kJ·mol-1。
8.[2021·湖南，16(1)]氨氣中氫含量高，是一種優良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過氨熱分解法制氫氣。
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相關化學鍵的鍵能數據
化學鍵 N≡N H—H N—H
鍵能E/(kJ·mol-1) 946 436.0 390.8
+90.8
根據反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，2NH3(g) N2(g)+
3H2(g)　ΔH=390.8 kJ·mol-1×3×2-(946 kJ·mol-1+436.0 kJ·mol-1×3)=
+90.8 kJ·mol-1。
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9.[2023·湖南，16(1)]已知下列反應的熱化學方程式：
①C6H5C2H5(g)+O2(g)===8CO2(g)+5H2O(g)　ΔH1=-4 386.9 kJ·mol-1
②C6H5CH==CH2(g)+10O2(g)===8CO2(g)+4H2O(g)　ΔH2=-4 263.1 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH3=-241.8 kJ·mol-1
計算反應④C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)+H2(g)的ΔH4=　 　kJ·mol-1。
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+118
根據蓋斯定律，將①-②-③可得C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)+
H2(g)ΔH4=-4 386.9 kJ·mol-1-(-4 263.1 kJ·mol-1)-(-241.8 kJ·mol-1)=
+118 kJ·mol-1。
10.[2023·浙江6月選考，19(1)]水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。
水煤氣變換反應：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ·mol-1
該反應分兩步完成：
3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.2 kJ·mol-1
2Fe3O4(s)+H2O(g) 3Fe2O3(s)+H2(g)　ΔH2
則ΔH2= 　　kJ·mol-1。
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+6
設方程式①3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.2 kJ·mol-1
②2Fe3O4(s)+H2O(g) 3Fe2O3(s)+H2(g)　ΔH2
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ·mol-1
根據蓋斯定律可知，②=③-①，
則ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2 kJ·mol-1)-(-47.2 kJ·mol-1)=+6 kJ·mol-1。
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11.[2024·廣東，19(1)②]酸在多種反應中具有廣泛應用，其性能通常與酸的強度密切相關。酸催化下NaNO2與NH4Cl混合溶液的反應(反應a)，可用于石油開采中油路解堵。
反應a：(aq)===N2(g)+2H2O(l)
已知：
則反應a的ΔH=　　　　　　　　　　。
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ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4
由已知可得：
Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)===N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l)　ΔH1；
Ⅱ.NaNO2(s)===Na+(aq)　ΔH2；
Ⅲ.NH4Cl(s)===Cl-(aq)　ΔH3；
Ⅳ.NaCl(s)===Na+(aq)+Cl-(aq)　ΔH4；
由蓋斯定律可知，目標方程式(aq)===N2(g)+2H2O(l)，可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到，故反應ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4。
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12.工業合成氨的反應：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是人工固氮的主要手段，對人類生存、社會進步和經濟
發展都有重大意義。合成氨
反應的反應歷程和能量變化
如圖所示：
(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　
ΔH=　　　 　。
(2)對總反應速率影響較小的步驟的能壘(活化能)為　　　kJ·mol-1，該步驟的化學方程式為　　 　　。
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-92 kJ·mol-1
*N2+3*H2===2*N+6*H
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13.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　
ΔH2=-120.4 kJ·mol-1，反應中氣體
在Au/CeO2表面變換時的反應機理
如圖所示。(圖中Ea為活化能)
注：ΔH、Ea的單位均為kJ·mol-1，
圖中單位省略。
(1)反應機理中，決定反應速率的
是步驟　　　(填字母)。
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d
反應機理中，d步驟反應的活化能最大，反應速率最慢，則決定反應速率的是步驟d。
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步驟f中，比較反應物和生成物，可得出反應的化學方程式為*OH+*COOH===H2。
(2)步驟f的化學方程式為________
　　　　 　　　 (吸附態
用*表示，如H*或*H)。
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*OH+
*COOH===H2
14.硫酸工業存在SO2的催化氧化反應：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=
-196 kJ·mol-1。幾種物質的相對能量如圖所示。
1740年英國人沃德發現了硝化法制硫酸，隨之，探究出了NO參與SO2的催化氧化反應的兩步基元反應歷程：
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)　ΔH1
②SO2(g)+NO2(g) NO(g)+SO3(g)　ΔH2
其中，ΔH1=　　　 kJ·mol-1。能否用ΔH1
與ΔH2的大小判斷決定SO2的催化氧化反應速率的是哪一步基元反應？并闡釋原因：_____________________________________________________
。
不能，反應熱的大小與反應的活化能無關，只能用反應的活化能來判斷決定反應速率的是哪一步基元反應
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-112
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-196 kJ·mol-1，設O2(g)的相對能量為
x kJ·mol-1，則由相對能量圖可知ΔH= kJ·mol-1=
-196 kJ·mol-1，解得x=-2，1 mol NO2的
相對能量為429 kJ，1 mol NO的相對能
量為486 kJ，則反應①的ΔH1=[2×429-
2×486-(-2)] kJ·mol-1=-112 kJ·mol-1。
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15.苯乙烯是用來制備重要高分子聚苯乙烯的原料。以水蒸氣作稀釋劑、催化劑存在條件下，乙苯催化脫氫可生成苯乙烯。可能發生如下兩個反應：
主反應：C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)
+H2(g)　ΔH1=+117.5 kJ·mol-1
副反應：C6H5C2H5(g)+H2(g) C6H5CH3(g)
+CH4(g)　ΔH2
已知，在298 K、101 kPa條件下，某些物質
的相對能量(ΔH)變化關系如圖所示。ΔH2=
　　　 kJ·mol-1。
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-54.6
根據圖像可知：
①C(s)+2H2(g)===CH4(g)　ΔH=
-74.8 kJ·mol-1；
②8C(s)+5H2(g)===C6H5C2H5(g)　
ΔH=+29.8 kJ·mol-1；
③7C(s)+4H2(g)===C6H5CH3(g)　
ΔH=+50.0 kJ·mol-1；
根據蓋斯定律：③-②+①，得C6H5C2H5(g)+H2(g) C6H5CH3(g)+
CH4(g)　ΔH2=-54.6 kJ·mol-1。
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