高考化學 考前專項拔高提分練 一 熱點9　反應熱與反應歷程

熱點9反應熱與反應歷程考向1反應熱蓋斯定律【真題研磨】典例(1)(2024·安徽選擇考)某溫度下,在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應:X(g)Y(g)(ΔH1<0),Y(g)Z(g)(ΔH2<0),測得各氣體濃度與反應時間的關系如圖所示。下列反應進程示意圖符合題意的是(B)(2)(2024·廣東選擇考節(jié)選)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:NO2-(aq)+NH4+(aq)===N已知:則反應a的ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4。

【審答思維】(1)圖表分析第1題(2)題干劃線部分關鍵信息解讀關鍵信息信息解讀ΔH1<0說明X(g)Y(g)為放熱反應,反應物的能量高于生成物的能量ΔH2<0說明Y(g)Z(g)為放熱反應,反應物的能量高于生成物的能量【失分警示】(1)第(1)題的失分點是反應初始階段,第二個反應的速率小于第一個反應,是由于第二個反應的活化能高于第一個反應。若該信息不明確,本題將會作出錯誤的選擇;(2)第(2)題的失分點是不能靈活使用蓋斯定律計算反應熱?！究紙黾挤ā?.反應熱的計算方法(1)ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量(2)ΔH=斷鍵吸收能量-成鍵放出能量=正反應活化能-逆反應活化能(3)ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能2.利用蓋斯定律計算反應熱的思維模型(1)根據(jù)待求熱化學方程式中的反應物和生成物找出可用的已知熱化學方程式;(2)根據(jù)目標熱化學方程式調整可用熱化學方程式的化學計量數(shù),確定ΔH的符號和數(shù)值;(3)將調整好的熱化學方程式和ΔH進行運算,最終確定目標熱化學方程式的ΔH?！径嗑S演練】1.★★(鍵能型求算反應熱)肼(H2N—NH2)是一種高能燃料,共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如表:共價鍵N—HN—NO=OO—H鍵能/(kJ·mol-1)391161498463熱化學方程式N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH=-570kJ·mol-1則2N(g)===N2(g)的ΔH為(B)A.+1882kJ·mol-1B.-941kJ·mol-1C.-483kJ·mol-1 D.-1882kJ·mol-12.★★(疊加型求算反應熱)環(huán)氧乙烷()可用作生產(chǎn)一次性口罩的滅菌劑,工業(yè)上常用乙烯氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,其原理是2CH2CH2(g)+O2(g)2(g)ΔH。已知下列兩個反應,則ΔH為(B)①CH2CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1323kJ·mol-1②(g)+52O2(g)2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1218kJ·mol-1A.+210kJ·mol-1 B.-210kJ·mol-1C.-175kJ·mol-1 D.-105kJ·mol-13.★★★(能量與反應歷程變化圖求算反應熱)標準狀況下,氣態(tài)反應物和生成物的相對能量與反應歷程示意圖如圖所示(已知O2和Cl2的相對能量為0),下列說法錯誤的是(D)A.E6-E3=E5-E2B.可計算Cl—Cl鍵能為2(E5—E6)kJ·mol-1C.相同條件下,O3的平衡轉化率:歷程Ⅱ=歷程ⅠD.歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應的熱化學方程式為ClO(g)+O(g)===O2(g)+Cl(g)ΔH=(E4-E5)kJ?mol-1考向2反應歷程的微觀分析【真題研磨】典例(2024·北京等級考)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(C)A.從中間體到產(chǎn)物,無論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應速率的角度均有利于產(chǎn)物ⅡB.X為苯的加成產(chǎn)物,Y為苯的取代產(chǎn)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【審答思維】題干劃線部分關鍵信息解讀關鍵信息信息解讀產(chǎn)物穩(wěn)定性產(chǎn)物的能量越低,越穩(wěn)定

反應速率活化能越小,反應速率越快

催化劑催化劑在反應前存在,反應過程中消耗掉,反應后又生成等量的該物質【失分警示】本題的易錯點為C項,若環(huán)上原子形成大π鍵,則參與形成大π鍵的原子均為sp2雜化,由于M中與—NO2相連的C原子,形成4個共價鍵,因此該原子為sp3雜化,M中的大π鍵發(fā)生改變?！究紙黾挤ā?.反應歷程概念和規(guī)律(1)催化劑先參與反應消耗后生成,即“先進后出”;中間產(chǎn)物先生成后參與反應消耗,即“先出后進”;(2)活化能越大,該步驟反應速率越慢,反應速率最慢的一步稱為決速步。2.催化劑改變反應歷程示意圖(1)E1和E2分別是非催化反應正、逆反應活化能,E'1和E'2分別是催化反應正、逆反應活化能。(2)催化劑可改變反應歷程,降低正、逆反應活化能,但不影響反應熱。【多維演練】1.★★★(能量變化歷程圖)碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一種低毒、性能優(yōu)良的有機合成中間體,科學家提出了新的合成方案(吸附在催化劑表面上的物種用*標注),反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是(C)A.第2步的基元反應方程式為CH3O·*+CO2*CH3OCOO·B.反應進程中最大能壘為1.257×104eVC.升高溫度,可以對于第1步反應的正反應速率增加,對于第3步反應的正反應速率減小D.適當提高溫度,可以增加碳酸二甲酯的產(chǎn)率2.★★★(物質變化歷程圖)H2在石墨烯負載型Pd單原子催化劑(Pd/SVG)上還原NO生成N2和NH3的路徑機理及活化能(kJ·mol-1)如圖所示。下列說法錯誤的是(C)A.H2還原NO生成N2的決速步為反應⑥B.Pd/SVG上H2還原NO,更容易生成NH3C.根據(jù)如圖數(shù)據(jù)可計算NO+5H===NH3+H2O的ΔHD.由圖可知,相同催化劑條件下反應可能存在多種反應歷程1.★★(鍵能型求算反應熱)已知在25℃、1.01×105Pa下,1molH2O生成H2(g)和O2(g)的能量變化如圖所示,下列說法正確的是(B)A.甲為氣態(tài)水,乙為液態(tài)水B.甲、乙、丙、丁物質中所具有的總能量大小關系為丙>丁>乙>甲C.熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-490kJ·mol-1D.形成1molH2O中的化學鍵需吸收930kJ的能量2.(疊加型求算反應熱)為了節(jié)能減排,提高資源的利用率,可以用CO和CO2與H2反應合成乙醇。已知:①2CO(g)+4H2(g)===CH3CH2OH(l)+H2O(g) ΔH1=-296.6kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1③1mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水的焓變?yōu)棣=+44kJ·mol-1則由2molCO2(g)和6molH2(g)反應生成1molCH3CH2OH(l)和3molH2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)為(A)A.-346.2B.-390.2C.-434.2 D.-692.43.★★★(歷程型求算反應熱)我國科學家研究化合物M(s)催化CO2氫化生成甲酸的機理,其中由化合物M(s)生成化合物N(s)過程的機理和相對能量曲線如圖所示(已知:1eV=1.6×10-19J)。TS1、TS2均為過渡態(tài)。下列說法正確的是(C)A.過渡態(tài)TS1比化合物P更穩(wěn)定B.過程M→P為化合物M生成化合物N的決速步驟C.化合物M催化CO2氫化生成甲酸的反應過程中一定有Fe—O鍵的生成和斷裂D.由M(s)生成N(s)的熱化學方程式:M(s)+CO2(g)===N(s)ΔH=-0.51kJ·mol-14.★★(能量變化歷程圖)在298K、101kPa下,合成氨反應的能量變化圖如圖所示(圖中“吸”表示在催化劑表面的吸附)。下列說法中正確的是(A)A.圖中決速步驟的反應方程式為12N2吸+32B.該歷程中最大能壘(活化能)E=295kJ·mol-1C.合成氨工業(yè)中采用循環(huán)操作,主要目的是增大化學反應速率D.該反應為放熱反應,所以反應中溫度越低越好5.★★(反應歷程圖)2022年度諾貝爾化學獎授予發(fā)現(xiàn)“點擊化學(通過小單元的拼接來快速可靠地完成形形色色分子的化學合成)和生物正交化學”的三位科學家。點擊化學的概念對化學合成領域有很大的貢獻。點擊化學的原理如圖所示。下列說法錯誤的是(B)A.上述循環(huán)中H+是中間產(chǎn)物之一B.上述循環(huán)中只斷裂和形成極性鍵C.該過程總反應的原子利用率為100%D.銅改變了反應歷程,但不改變總反應的焓變6.★★★(物質變化歷程圖)氮肥保障了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的豐收。根據(jù)如圖的循環(huán)過程,有關硫酸銨和氯化銨的說法正確的是(A)A.ΔH5=+3kJ·mol-1B.硫酸銨晶體中只含離子鍵不含共價鍵C.氯化銨晶體溶于水的過程:ΔS<0D.可以通過NH4Cl的受熱分解實驗測得ΔH1=+698kJ·mol-1的數(shù)據(jù)7.★★★(綜合型歷程圖)當1,3-丁二烯和溴單質1∶1加成時,其反應機理及能量變化如圖所示,不同反應條件下,經(jīng)過相同時間測得生成