专题01 反应过程与能量变化图象分析（重难点讲义）化学苏教版2019选择性必修1

专题01 反应过程与能量变化图象分析 1.反应热的判断。 2.正确理解反应原理。 3.形成化学键类型及数目 4.活化能(能垒——断开反应物的化学键所需的最低能量)大小 一.基础图像分析 a：断开反应物化学键所吸收的能量 b：形成生成物化学键所释放的能量 c：该反应的反应热（注意符号） a又被称为“能垒”ΔH= 断键总能量 ‒ 成键总能量 a：表示反应物的活化能（正反应的活化能） b：活化分子形成生成物所释放的能量（逆反应的活化能） c：该反应的反应热（注意符号） 选用合适的催化剂可降低a的数值,但不能改变c的数值 ΔH= 正反应活化能 ‒ 逆反应活化能= a‒b a：断开反应物化学键所吸收的能量（正反应的活化能） b：形成生成物化学键所释放的能量（逆反应的活化能） c：该反应的反应热（注意符号） c=a-b 催化剂降低活化能（正、逆反应活化能都降低）但不影响反应热 二.多步反应的活化能及与速率的关系 (1)多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2)，而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意义。 (2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。 方法技巧：解答能量变化图像题需要注意的几点。 (1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。 (2)注意活化能在图示(如下图)中的意义。 ①从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。 ②从生成物至最高点的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。 (3)催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。 (4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。 三.能量变化活化能(能垒)图 题型01基础图像分析 【典例】使用氢能源可以减少汽车尾气中有害气体的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：，该反应过程中的能量变化如图： 途径()变为途径()，活化分子的百分率 A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 【变式】我国科研人员提出了由小分子、转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程可用如下示意图表示，下列说法错误的是 A．①②过程属于放热反应 B．由X、Y生成M的总反应其原子利用率为100% C．反应过程中有键的断裂和键、键的生成 D．X的空间结构为正四面体，Y的结构式为 题型02 多步反应的活化能及与速率的关系 【典例】催化剂GaN可催化直接加氢制二甲醚。在界面上的部分反应历程如图，其反应为；下列说法正确的是 A．中σ键和π键数目之比为 B．反应过程中碳原子的杂化方式未发生改变 C．的 D．图中的反应历程中，决速步骤为 【变式】在催化剂Cat1、Cat2作用下，的反应历程如图所示。下列叙述错误的是 A．历程中使用催化剂可以使单位体积内活化分子所占反应物分子的比例增大 B．其他条件相同，T的浓度高于W C．催化剂Cat1作用下反应③是决速步骤 D．催化剂Cat2作用下，升高温度，反应②速率增大，反应④速率减小 题型03 能量变化活化能(能垒)图 【典例】甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 【变式】研究物质变化和能量变化在工业生产中都有重要价值。 I．海水中含有HCO等离子，呈弱碱性，过量CO2排放使海洋表层海水的pH由8.3变为8，严重威胁海洋生态。用下图所示方法可以从海水中提取CO2。 (1)a室发生的电极反应方程式为 。 (2)b室实现CO2提取的离子方程式为 。 (3)用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理的方法是 。 II．一种肼()燃料电池的工作原理如图所示。 (4)a极的电极反应式为 。 (5)电池中的离子方程式为 。 (6)若利用该电池给铅酸蓄电池充电，当消耗3.2 g 时，电极质量减少 g。 已知：充电总反应2PbSO4(s)＋2H2O(l)=Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) Ⅲ．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 (7)可知水煤气变换的△H 0(填“大于”“等于”或“小于”)。 (8)该历程中最大能垒(活化能)E正= eV，写出该步骤的化学方程式 。 【巩固训练】 1．碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A．使用催化剂可以提高反应速率和反应热 B．反应进程中决速步骤的能垒为 C．第2步的基元反应方程式为： D．该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 2．下图是分别用Pd和电催化甲酸（HCOOH）间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法正确的是 A．为阳极产物之一 B．催化剂能改变反应速率但没有改变反应历程 C．催化剂比Pd催化剂更难吸附OH D．消耗相同甲酸时，总反应焓变： 3．过渡金属Ni催化活化生成，其反应历程如图所示。下列关于活化历程的说法错误的是 A．金属Ni活化了碳氢键，使碳氢键发生切断 B．该活化历程存在极性键和非极性键的断裂 C．中间体1中间体2的反应历程是整个反应的决速步骤 D．加入Ni催化剂能加快反应速率，也能降低反应的活化能 4．金属复合电极材料电催化氢气还原制备甲醛和乙醇的可能机理如图1所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应相对能量变化如图2(带*表示吸附态)所示。下列说法错误的是 A．X为“” B．电催化氢气还原制备甲醛时，原子利用率为100% C．利用Cu/La复合电极材料电催化还原生成的速率比单纯的电极的快 D．金属复合电极材料电催化氢气还原制备甲醛和乙醇有利于实现碳中和 5．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法正确的是 A．Bi更有利于CO2的吸附 B．使用Bi2O3催化剂时，能垒是0.38eV C．CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH>0 D．生成*HCOO-的反应为 6．在银催化下，乙烯()与氧气反应生成环氧乙烷(，用EO代表)和乙醛(，用AA代表)，反应过程的能量变化如图所示(ads表示吸附态，反应物的相对能量均为0)。下列叙述正确的是 A．中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 B．由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为   C．在生成EO(g)时，反应化学键的变化只涉及C=C键断裂和C-O键形成 D．由此图可以得出乙烯与氧气反应生成EO(g)是吸热反应 7．反应  ，经过两步基元反应完成，第一步反应热为，第二步反应为：  ，反应过程的能量变化如图所示，下列有关说法错误的是 A．第一步反应为： B．反应热的关系为： C．总能量： D．因为第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，所以第一步反应速率大于第二步 8．标准状态下，分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法正确的是 A．根据图像可知： B．断裂1molCl-Cl键时释放的能量为 C．O3的平衡转化率：历程Ⅰ>历程Ⅱ D．历程Ⅰ、Ⅱ中速率最慢步骤的热化学方程式为   9．NO被氧化为NO2反应过程中的能量变化如图所示： 已知：Ea1＜Ea2。下列说法正确的是 A．O2浓度越大，反应I速率越大 B． C．第Ⅱ步反应是整个反应的决速步骤 D．反应过程中N2O2浓度一直不断增大 10．氮是重要的短周期元素之一，研究含氮化合物有重要意义。 回答下列问题： (1)可用活性炭还原处理NO，相关反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。 已知 ①N2(g)+O2(g)=2NO(g)  ΔH1=akJ·mol-1；        ②C(s)的燃烧热为ΔH2=bkJ·mol-1。 反应C(s)+2NO(g) ⇌N2(g)+CO2(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 (2)在5L密闭容器内，800℃时发生反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，n(NO)随时间变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.20 0.10 0.08 0.07 0.07 0.07 ①0～2s内，用O2表示该反应的反应速率为 mol·L-1·s-1。 ②下列措施能够使该反应的反应速率加快的是 (填字母)。 a.降低温度　　 b.使用合适的催化剂　　 c.减小容器容积 (3)以NH3、CO2为原料生产尿素[CONH2)2]的反应历程与能量变化示意图如图。 ①第二步反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②从图像分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤是第 步反应。 (4)在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出总反应的化学方程式： 。 【强化训练】 11．已知X转化为Z和W分步进行：①，②，其反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．是反应①的活化能 B．的能量一定低于的能量 C． D．反应②更容易发生，气体Y很难大量累积 12．金属 Ni可活化C2H6生成CH4，其反应历程如图所示： 下列关于该活化历程的说法错误的是 A．Ni与C2H6生成CH4的反应是放热反应 B．加入适当的催化剂能降低该反应的活化能，加快反应速率 C．该过程决速步骤活化能为154.82kJ/ mol D．中间体2比中间体1和3更稳定 13．水煤气变换反应为。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是 A．水煤气变换反应的 B．步骤②存在键的形成 C．该反应的决速步是 D．步骤⑤的化学方程式为： 14．甲醇在表面发生解离的反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A．该反应的决速步为 B．为固体催化剂，可以提高甲醇的转化率 C． D．总反应的 15．已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是 A．该历程中的第二步为该反应的决速步 B．A与在一定条件下反应生成B与的 C．中间体I2比中间体I1更稳定 D．使用更高效的催化剂可降低反应的活化能和反应热 16．已知1，3-丁二烯与HBr加成的能量—反应进程图如图所示(图中、、表示各步正向反应的焓变)。下列说法错误的是 A．生成3-溴-1-丁烯的反应热为，生成1-溴-2-丁烯的反应热为 B．反应时间越长，反应得到1-溴-2-丁烯的比例越大 C．0℃、短时间tmin内，反应的1，3-丁二烯得到两种产物的比例为(设反应前后体积不变)，则生成3-溴-1-丁烯的平均速率为 D．与烯烃结合的一步为决速步骤，进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯 17．铁的配合物离子(用表示)催化甲酸某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如下图所示。则下列说法正确的是 A．该过程的总反应为 B．该过程的总反应的 C．使用其它更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 18．回答下列问题： (1)已知： ； ； 则反应的 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。如图1反应分两步： i．和生成 ii． 分解生成尿素。 ①合成尿素反应的热化学方程式为 。 ②结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应i<反应ⅱ    b．i为放热反应，ⅱ为吸热反应    c．对总反应速率影响较大的是反应i (3)某研究团队合成的低配位在碱性条件下催化还原生成乙烯的电化学装置如图所示。 ①Y为电源的 (填“正极”或“负极”)。 ②电极A上的电极反应式为 。 ③理论上电极A上消耗时，电极B附近溶液质量 (“增加”或“减少”) g。 19．过氧化氢是一种广泛使用强氧化剂。氢氧直接合成，是一种潜在工业化生产的方法。该过程中主要存在以下反应，据此回答下列有关问题： 已知：的计算同于 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. (1)计算 。 (2)从热力学角度分析，在该反应条件下更有利于还是的生成，原因是 。 (3)对于氢氧直接合成，寻找合适催化剂尤为重要。研究表明Pd基催化剂具有较好的催化效果，Pd可以快速大量的吸附并将其解离成氢原子，其后续反应进程与能量变化如下图(TS表示过渡态，*表示被催化剂吸附)： ①该反应进程中有 个副反应进程，会影响的生成。主要的副反应为 (写其基元反应的化学方程式)。 ②生成决速步为 (写其基元反应的化学方程式)。 ③对于该进程，下列有关说法正确的是 (填序号)。 A．反应过程中，应尽量避免氧分子内全部化学键的断裂，这样有利于的生成 B．控制较高温度和较长的反应时间有利于减少第一个副反应的发生 C．上述反应进程中存在活化能为零过程 20．Ⅰ.化学反应中伴随着能量的变化。 (1)下列变化中属于吸热反应的是 (填序号)。 ①冰融化  ②碳与高温水蒸气制取水煤气(CO和H2)  ③苛性钠固体溶于水  ④氯酸钾分解制氧气  ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰  ⑥干冰升华  ⑦晶体和氯化铵晶体反应 Ⅱ.汽车发动机代用燃料包括乙醇、氢气和甲烷等。回答下列问题： (2)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为 。 (3)键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。根据图甲中的能量关系，可求得O-H键的键能为 。 (4)甲烷完全燃烧反应的能量关系如图乙所示。 ①   (用含E1和E2的关系式表示)。 ②为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，则E1 (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，该反应的 。 (5)已知氢气的燃烧热为，甲烷的燃烧热为，根据乙醇、氢气和甲烷的燃烧热，说明氢气作为能源的优点： 。 (6)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。 ①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式： 。 ②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 反应过程与能量变化图象分析 1.反应热的判断。 2.正确理解反应原理。 3.形成化学键类型及数目 4.活化能(能垒——断开反应物的化学键所需的最低能量)大小 一.基础图像分析 a：断开反应物化学键所吸收的能量 b：形成生成物化学键所释放的能量 c：该反应的反应热（注意符号） a又被称为“能垒”ΔH= 断键总能量 ‒ 成键总能量 a：表示反应物的活化能（正反应的活化能） b：活化分子形成生成物所释放的能量（逆反应的活化能） c：该反应的反应热（注意符号） 选用合适的催化剂可降低a的数值,但不能改变c的数值 ΔH= 正反应活化能 ‒ 逆反应活化能= a‒b a：断开反应物化学键所吸收的能量（正反应的活化能） b：形成生成物化学键所释放的能量（逆反应的活化能） c：该反应的反应热（注意符号） c=a-b 催化剂降低活化能（正、逆反应活化能都降低）但不影响反应热 二.多步反应的活化能及与速率的关系 (1)多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2)，而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意义。 (2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。 方法技巧：解答能量变化图像题需要注意的几点。 (1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。 (2)注意活化能在图示(如下图)中的意义。 ①从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。 ②从生成物至最高点的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。 (3)催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。 (4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。 三.能量变化活化能(能垒)图 题型01基础图像分析 【典例】使用氢能源可以减少汽车尾气中有害气体的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：，该反应过程中的能量变化如图： 途径()变为途径()，活化分子的百分率 A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 【答案】A 【详解】途径()变为途径()使用了催化剂，催化剂降低了活化能，提高了活化分子数，也提高了活化分子的百分率，故选A。 【变式】我国科研人员提出了由小分子、转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程可用如下示意图表示，下列说法错误的是 A．①②过程属于放热反应 B．由X、Y生成M的总反应其原子利用率为100% C．反应过程中有键的断裂和键、键的生成 D．X的空间结构为正四面体，Y的结构式为 【答案】D 【详解】A．①→②过程反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A正确； B．X、Y生成M的总反应方程式为CH4+CO2 CH3COOH，原子利用率为100%，B正确； C．根据反应的历程示意图和总反应方程式可知，反应过程中有C-H键的断裂和C-C键、O-H键的生成，C正确； D．X的分子结构是正四面体，Y的结构式为O=C=O，D错误； 故选D。 题型02 多步反应的活化能及与速率的关系 【典例】催化剂GaN可催化直接加氢制二甲醚。在界面上的部分反应历程如图，其反应为；下列说法正确的是 A．中σ键和π键数目之比为 B．反应过程中碳原子的杂化方式未发生改变 C．的 D．图中的反应历程中，决速步骤为 【答案】D 【详解】A．存在碳氧双键、碳氧单键、碳氢单键，σ键和π键数目之比为，故A错误； B．CO2为sp杂化，为sp2杂化，所以反应过程中碳原子的杂化方式发生改变，故B错误； C．结合图像可知，的，故C错误； D．图中的反应历程中，的活化能最大，所以为决速步骤，故D正确； 答案选D。 【变式】在催化剂Cat1、Cat2作用下，的反应历程如图所示。下列叙述错误的是 A．历程中使用催化剂可以使单位体积内活化分子所占反应物分子的比例增大 B．其他条件相同，T的浓度高于W C．催化剂Cat1作用下反应③是决速步骤 D．催化剂Cat2作用下，升高温度，反应②速率增大，反应④速率减小 【答案】D 【详解】A．在反应历程中使用催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的分子成为活化分子，从而使单位体积内活化分子所占反应物分子的比例增大，A正确； B．反应①的活化能小于反应③的活化能，即单位时间内，T生成的多消耗的少，所以T的浓度高于W，B正确； C．活化能越大，反应速率越慢，因此反应③是Cat1作用下历程的决速步，C正确； D．若升温不影响催化剂活性，升高温度，反应速率加快，即反应④、反应②的速率都加快；若升温使催化剂活性降低，反应②、④的反应速率可能均减小，D错误； 故答案为：D。 题型03 能量变化活化能(能垒)图 【典例】甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 【答案】C 【详解】A．由能量变化图可知，，A正确； B．由能量变化图可知，步骤2逆向反应的，B正确； C．由能量变化图可知，步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，则步骤1的反应比步骤2慢，C错误； D．该过程最后是由甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，则该过程实现了甲烷的氧化，D正确； 故答案为：C。 【变式】研究物质变化和能量变化在工业生产中都有重要价值。 I．海水中含有HCO等离子，呈弱碱性，过量CO2排放使海洋表层海水的pH由8.3变为8，严重威胁海洋生态。用下图所示方法可以从海水中提取CO2。 (1)a室发生的电极反应方程式为 。 (2)b室实现CO2提取的离子方程式为 。 (3)用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理的方法是 。 II．一种肼()燃料电池的工作原理如图所示。 (4)a极的电极反应式为 。 (5)电池中的离子方程式为 。 (6)若利用该电池给铅酸蓄电池充电，当消耗3.2 g 时，电极质量减少 g。 已知：充电总反应2PbSO4(s)＋2H2O(l)=Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) Ⅲ．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 (7)可知水煤气变换的△H 0(填“大于”“等于”或“小于”)。 (8)该历程中最大能垒(活化能)E正= eV，写出该步骤的化学方程式 。 【答案】(1) (2) (3)将c室排出的NaOH溶液与b室排出的酸性海水混合，调节至pH等于8.3 (4) (5) (6)12.8 (7)小于 (8) 2.02 COOH* +H*+H2O* =COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*)。 【详解】（1）由图可知，a室中的电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，或，故答案为：或； （2）c室中的电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，氢离子通过阳离子交换膜由a室进入b室，与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，故答案为：； （3）b室溶液呈酸性，钠离子通过阳离子交换膜由b室进入c室，c室溶液得到稀氢氧化钠溶液，b室和c室溶液混合后可以得到pH为8.3的海水达到排放标准，排回大海，故答案为：将c室排出的NaOH溶液与b室排出的酸性海水混合，调节至pH等于8.3； （4），N元素化合价升高，失电子发生氧化反应，则电极a作负极，电极反应式为； （5）过程中，酸性条件下，被氧气氧化为，反应的离子方程式为； （6）若利用该电池给铅酸蓄电池充电，当消耗3.2g时，转移电子的物质的量为，充电时电极作电解池的阳极，电极反应式为，故该电极减少的质量为； （7）△H=产物能量之和-反应物能量之和=-0.72 eV，即△H小于0； （8）根据图可知，该历程中最大能垒(活化能)E正=(1.86+0.16)eV =2.02eV，该步骤的化学方程式：COOH* +H*+H2O* =COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*)。 【巩固训练】 1．碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A．使用催化剂可以提高反应速率和反应热 B．反应进程中决速步骤的能垒为 C．第2步的基元反应方程式为： D．该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 【答案】C 【详解】A．使用催化剂可以提高反应速率，但不能改变反应热，A错误； B．由图可知：反应进程中决速步骤的能垒为(103.l×102ev- (22.6×102eV)=125.7×102eV，B错误； C．由图可知,第2步的基元反应方程式为：，C正确； D．由图可知：该过程中涉及极性键的断裂和形成，而没有非极性键的断裂和形成，D错误； 故合理选项是C。 2．下图是分别用Pd和电催化甲酸（HCOOH）间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法正确的是 A．为阳极产物之一 B．催化剂能改变反应速率但没有改变反应历程 C．催化剂比Pd催化剂更难吸附OH D．消耗相同甲酸时，总反应焓变： 【答案】A 【详解】A．HCOOH氧化生成CO2，C元素化合从升高被氧化，为阳极产物之一，A符合题意； B．由图可知，Pd作催化剂与PdFe3N作催化剂时反应历程不同，则催化剂改变了反应历程，B不符合题意； C．Pd作催化剂时，吸附OH*需要克服较高的能垒，比PdFe3N更难吸附，C不符合题意； D．反应历程不同焓变相同，故消耗相同甲酸时，，D不符合题意； 故选A。 3．过渡金属Ni催化活化生成，其反应历程如图所示。下列关于活化历程的说法错误的是 A．金属Ni活化了碳氢键，使碳氢键发生切断 B．该活化历程存在极性键和非极性键的断裂 C．中间体1中间体2的反应历程是整个反应的决速步骤 D．加入Ni催化剂能加快反应速率，也能降低反应的活化能 【答案】C 【详解】A．从反应历程可以看出，反应过程中形成了多个中间体，其中中间体1和中间体2的能量变化表明，金属Ni与C2H6发生了相互作用，导致碳氢键被活化并最终断裂，A正确； B．在C2H6中，碳碳键是非极性键，而碳氢键是极性键。从图可以看出，反应过程中碳碳键(非极性键)和碳氢键(极性键)均发生了断裂，B正确； C．决速步骤是指活化能最高的步骤，即反应速率最慢的步骤。从能量图可以看出，中间体1→中间体2的活化能为-28.89kJ/mol-(-56.21kJ/mol)= 27.32 kJ/mol，而中间体2→中间体3的活化能为49.50kJ/mol-(-154.82kJ/mol)=204.32 kJ/mol。显然，中间体2→中间体3的活化能更高，因此中间体2→中间体3的反应历程才是整个反应的决速步骤，C错误； D．催化剂的作用机制是提供一条活化能更低的反应路径，从而加快反应速率。从能量图可以看出，加入Ni后，反应路径发生了变化，活化能显著降低，D正确； 故选C。 4．金属复合电极材料电催化氢气还原制备甲醛和乙醇的可能机理如图1所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应相对能量变化如图2(带*表示吸附态)所示。下列说法错误的是 A．X为“” B．电催化氢气还原制备甲醛时，原子利用率为100% C．利用Cu/La复合电极材料电催化还原生成的速率比单纯的电极的快 D．金属复合电极材料电催化氢气还原制备甲醛和乙醇有利于实现碳中和 【答案】B 【详解】 A．由图可知，酸性条件下转化为，结合质量守恒可知，X为，故A正确； B．电催化氢气还原制备甲醛时，氢气和二氧化碳反应生成甲醛和水，则原子利用率不是100%，故B错误； C．结合图3可知，与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是活化能降低，生成乙醇与甲醛的速率大，故C正确； D．金属复合电极材料电催化氢气还原制备甲醛和乙醇，减少了二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故D正确； 故选B。 5．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法正确的是 A．Bi更有利于CO2的吸附 B．使用Bi2O3催化剂时，能垒是0.38eV C．CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH>0 D．生成*HCOO-的反应为 【答案】D 【详解】A．由图可知，使用催化剂时，相对能量减小的更多，故使用催化剂时更有利于的吸附，A错误； B．使用催化剂时，最大能垒由(-2.86→-2.54)是，Ｂ错误； C．由图可知生成物的能量低于反应物的能量反应放热，故电化学还原制取反应的ΔH＜0，Ｃ错误； D．由图可知生成的反应为，D正确； 故选D。 6．在银催化下，乙烯()与氧气反应生成环氧乙烷(，用EO代表)和乙醛(，用AA代表)，反应过程的能量变化如图所示(ads表示吸附态，反应物的相对能量均为0)。下列叙述正确的是 A．中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 B．由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为   C．在生成EO(g)时，反应化学键的变化只涉及C=C键断裂和C-O键形成 D．由此图可以得出乙烯与氧气反应生成EO(g)是吸热反应 【答案】B 【详解】A．中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为-93kJ/mol-(-176kJ/mol)=，故A错误； B．EO(g)的相对能量为-117， AA(g) 的相对能量为-219，焓变=生成物总能量-反应物总能量=-219kJ/mol-(-117kJmol)=-102kJ/mol，由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为  ，故B正确； C．在生成EO(g)时，反应化学键的变化涉及C=C键、O=O键断裂和C-O键形成，故C错误； D．由此图可知，乙烯与氧气反应生成EO(g)，反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应，故D错误； 选B。 7．反应  ，经过两步基元反应完成，第一步反应热为，第二步反应为：  ，反应过程的能量变化如图所示，下列有关说法错误的是 A．第一步反应为： B．反应热的关系为： C．总能量： D．因为第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，所以第一步反应速率大于第二步 【答案】D 【详解】A．反应，经过两步基元反应完成，第二步反应为：，第一步反应＝总反应-第二步反应，则第一步反应：，故A正确； B．反应，经过两步基元反应完成，第一步反应+第二步反应＝总反应，由盖斯定律知，反应热的关系为：，故B正确； C．由能量-反应过程图可知，该反应为吸热反应，即反应物总能量低于生成物总能量，总能量：，故C正确； D．活化能小的反应速率大，活化能大的反应速率小，由图可知，第一步反应活化能更大，所以第一步反应速率小于第二步，故D错误； 故答案为：D。 8．标准状态下，分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法正确的是 A．根据图像可知： B．断裂1molCl-Cl键时释放的能量为 C．O3的平衡转化率：历程Ⅰ>历程Ⅱ D．历程Ⅰ、Ⅱ中速率最慢步骤的热化学方程式为   【答案】A 【详解】A．由图可知，历程Ⅰ为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的热化学方程式为  ；历程Ⅱ中第一步反应为  ，第二步反应为  ，总反应为  ，催化剂改变反应的历程，但不改变反应热，则总反应的，整理可得，A正确； B．由图可知，气态氯原子的相对能量为，由氯气的相对能量为0可知，形成键时释放的能量为，且断裂化学键吸收能量，B错误； C．气态氯原子是历程Ⅱ的催化剂，催化剂改变反应的历程，但不改变平衡的移动方向，所以历程Ⅰ和历程Ⅱ中臭氧的转化率相等，C错误； D．由图可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越小，反应速率越快，则在该历程中速率最慢步骤的热化学方程式为  ，D错误； 答案选A。 9．NO被氧化为NO2反应过程中的能量变化如图所示： 已知：Ea1＜Ea2。下列说法正确的是 A．O2浓度越大，反应I速率越大 B． C．第Ⅱ步反应是整个反应的决速步骤 D．反应过程中N2O2浓度一直不断增大 【答案】C 【详解】A．由题干反应历程图可知，反应I为2NO(g)=N2O2(g)，即反应I中O2没有参与反应，故不能说O2浓度越大，反应I速率越大，A错误； B．由题干反应历程图可知， ，B错误； C．已知：Ea1＜Ea2，即第Ⅰ步反应的活化能比第Ⅱ步小，反应的活化能越大反应速率越慢，故第Ⅱ步反应是整个反应的决速步骤，C正确； D．反应开始时由于N2O2的生产速率大于消耗速率，导致N2O2的浓度增大，但随着反应进行NO浓度减小，N2O2的生成速率减慢，导致N2O2又减小，即反应过程中N2O2浓度先增大后减小，D错误； 故答案为：C。 10．氮是重要的短周期元素之一，研究含氮化合物有重要意义。 回答下列问题： (1)可用活性炭还原处理NO，相关反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。 已知 ①N2(g)+O2(g)=2NO(g)  ΔH1=akJ·mol-1；        ②C(s)的燃烧热为ΔH2=bkJ·mol-1。 反应C(s)+2NO(g) ⇌N2(g)+CO2(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 (2)在5L密闭容器内，800℃时发生反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，n(NO)随时间变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.20 0.10 0.08 0.07 0.07 0.07 ①0～2s内，用O2表示该反应的反应速率为 mol·L-1·s-1。 ②下列措施能够使该反应的反应速率加快的是 (填字母)。 a.降低温度　　 b.使用合适的催化剂　　 c.减小容器容积 (3)以NH3、CO2为原料生产尿素[CONH2)2]的反应历程与能量变化示意图如图。 ①第二步反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②从图像分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤是第 步反应。 (4)在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出总反应的化学方程式： 。 【答案】(1)b-a (2) 0.006 bc (3) > 二 (4)4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2 【详解】（1）已知反应：① ，反应：② ，根据盖斯定律，②-①即可得： C(s) + 2NO(g) CO2(g) + N2(g) 。故答案为：b-a。 （2）①0～2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)==0.012mol•L-1•s-1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(O2)=v(NO)=0.006mol•L-1•s-1； ②a．降低温度，反应速率减慢，故a不选； b．使用合适的催化剂能加快反应速率，故b选； c．减小容器容积使反应物浓度增大，反应速率加快，故c选； 答案为bc； （3）①由图像可知该反应中第二步反应物总能量小于生成物总能量，属于吸热反应，所以ΔH＞0； ②反应的速率主要取决于最慢的反应，最慢的反应主要是反应物活化能大，所以已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤； （4）根据图示，2molNH3、2molNO、0.5molO2反应生成2molN2和3molH2O，总反应的化学方程式为4NH3 +4NO+O2＝4N2 +6H2O。 【强化训练】 11．已知X转化为Z和W分步进行：①，②，其反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．是反应①的活化能 B．的能量一定低于的能量 C． D．反应②更容易发生，气体Y很难大量累积 【答案】B 【详解】A．从图中可以看出，是活化分子所具有的平均能量与反应物分子平均能量的差值，所以是反应①的活化能，A正确； B．从图中可以看出，的能量低于和的能量之和，但不能确定的能量一定低于的能量，B错误； C．由图中信息可以得出，，，则，，C正确； D．从图中可以看出，反应②的活化能比反应①小，所以反应②更容易发生，反应①生成的Y(g)很容易发生转化，所以气体Y很难大量累积，D正确； 故选B。 12．金属 Ni可活化C2H6生成CH4，其反应历程如图所示： 下列关于该活化历程的说法错误的是 A．Ni与C2H6生成CH4的反应是放热反应 B．加入适当的催化剂能降低该反应的活化能，加快反应速率 C．该过程决速步骤活化能为154.82kJ/ mol D．中间体2比中间体1和3更稳定 【答案】C 【详解】A．由分析可知，，该反应放热，A正确； B．催化剂可改变反应途径，降低该反应的活化能，加快反应速率，B正确； C．该过程决速步骤为能垒最大的反应，即中间体2到过渡态2的变化，其活化能为，C错误； D．能量越低越稳定，相比于中间体1和3，中间体2能量更低，更稳定，D正确； 故选C。 13．水煤气变换反应为。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是 A．水煤气变换反应的 B．步骤②存在键的形成 C．该反应的决速步是 D．步骤⑤的化学方程式为： 【答案】B 【详解】A．由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应焓变，A正确； B．根据步骤②反应物和生成物可知，步骤②发生反应H2O*=OH*+H*，只有氢氧键的断裂，没有键的形成，B错误； C．该历程中最大活化能步骤为步骤④，则步骤④是该反应历程的决速步是，C正确； D．由图可知，步骤⑤为COOH*、H*、OH*反应生成和CO2、H2（g）、H2O*，反应的化学方程式为，D正确； 故选B。 14．甲醇在表面发生解离的反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A．该反应的决速步为 B．为固体催化剂，可以提高甲醇的转化率 C． D．总反应的 【答案】A 【详解】A．从图中可以看出，第①步反应活化能最大，反应速率最慢，为该反应的决速步，则该反应的决速步为，A正确； B．催化剂能改变反应途径从而改变反应速率，但不影响平衡状态，故不影响甲醇的转化率，B错误； C．由图知，中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故，C错误； D．由图知，总反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，故，D错误； 故选A。 15．已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是 A．该历程中的第二步为该反应的决速步 B．A与在一定条件下反应生成B与的 C．中间体I2比中间体I1更稳定 D．使用更高效的催化剂可降低反应的活化能和反应热 【答案】A 【详解】A．多步反应历程的决速步是反应最慢的一步，从图中可知，第二步的活化能最大，反应速率最慢，则其为该历程中的决速步，A正确； B．A与在一定条件下反应生成B与，根据整个反应历程图可知，A与的总能量高于B与的总能量，该反应属于放热反应，则，B错误； C．从历程图中可知，I1的相对能量低于I2，据能量越低越稳定可知，则中间体I1比中间体I2更稳定，C错误； D．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但不能降低反应热，反应热只与反应物总能量和生成物总能量差值相关，与反应过程无关，D错误； 故答案为：A。 16．已知1，3-丁二烯与HBr加成的能量—反应进程图如图所示(图中、、表示各步正向反应的焓变)。下列说法错误的是 A．生成3-溴-1-丁烯的反应热为，生成1-溴-2-丁烯的反应热为 B．反应时间越长，反应得到1-溴-2-丁烯的比例越大 C．0℃、短时间tmin内，反应的1，3-丁二烯得到两种产物的比例为(设反应前后体积不变)，则生成3-溴-1-丁烯的平均速率为 D．与烯烃结合的一步为决速步骤，进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯 【答案】A 【详解】A．根据盖斯定律，生成3-溴-1-丁烯的反应热为，生成1-溴-2-丁烯的反应热为，A错误； B．根据图示可知，1-溴-2-丁烯的能量低，更稳定，因此反应时间越长，得到1-溴-2丁烯的比例越大，B正确； C．根据图示可知，生成3-溴-1-丁烯的第二步反应的活化能低，因此短时间内，生成3-溴-1-丁烯的比例大，故生成3-溴-1-丁烯的平均速率为，C正确； D．根据图示可知，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，故第一步即 H+与烯烃结合的一步为决速步，第二步反应中生成3-溴-1-丁烯的活化能小，即 Br-进攻时活化能小的反应得到3-溴-1-丁烯，D正确； 故选A。 17．铁的配合物离子(用表示)催化甲酸某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如下图所示。则下列说法正确的是 A．该过程的总反应为 B．该过程的总反应的 C．使用其它更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 【答案】A 【详解】A．由分析知，该过程的总反应为，故A正确； B．由能垒图可以看出，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，，故B错误； C．使用其它更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但不是降低反应热，故C错误； D．根据分析，过渡态Ⅱ的活化能大，由Ⅳ→I步骤为反应的决速步骤，故D错误； 故选A。 18．回答下列问题： (1)已知： ； ； 则反应的 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。如图1反应分两步： i．和生成 ii． 分解生成尿素。 ①合成尿素反应的热化学方程式为 。 ②结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应i<反应ⅱ    b．i为放热反应，ⅱ为吸热反应    c．对总反应速率影响较大的是反应i (3)某研究团队合成的低配位在碱性条件下催化还原生成乙烯的电化学装置如图所示。 ①Y为电源的 (填“正极”或“负极”)。 ②电极A上的电极反应式为 。 ③理论上电极A上消耗时，电极B附近溶液质量 (“增加”或“减少”) g。 【答案】(1) (2) ； ab (3) 正极 增加 54 【详解】（1）由盖斯定律可知该反应可由得到，则=。 （2）①由图可得反应i： ；反应ii：，根据盖斯定律，合成尿素的反应可由i+ii得到，反应热化学方程式为：； ②a．由图可知反应i活化能为E1，反应ii活化能为E3，E1< E3，故a正确； b．反应i中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应；反应ii中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故b正确； c．活化能越大，反应速率越小，而慢反应决定总反应速率快慢，因此反应ii对总反应速率影响大，故c错误； 故选ab； （3）①由图可知电极A上得电子生成，则电极A为阴极，X为负极，Y为正极，电极B为阳极； ②电极A上得电子生成，电极反应式：； ③由电极A的反应可知消耗时，转移6mol电子；电极B上反应：，则转移6mol电子时生成氧气1.5mol，质量为：1.5mol×32g/mol=48g；但同时有6molOH-进入阳极区，使溶液质量增加：102g，则电极B附近溶液质量最终增加102g-48g=54g。 19．过氧化氢是一种广泛使用强氧化剂。氢氧直接合成，是一种潜在工业化生产的方法。该过程中主要存在以下反应，据此回答下列有关问题： 已知：的计算同于 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. (1)计算 。 (2)从热力学角度分析，在该反应条件下更有利于还是的生成，原因是 。 (3)对于氢氧直接合成，寻找合适催化剂尤为重要。研究表明Pd基催化剂具有较好的催化效果，Pd可以快速大量的吸附并将其解离成氢原子，其后续反应进程与能量变化如下图(TS表示过渡态，*表示被催化剂吸附)： ①该反应进程中有 个副反应进程，会影响的生成。主要的副反应为 (写其基元反应的化学方程式)。 ②生成决速步为 (写其基元反应的化学方程式)。 ③对于该进程，下列有关说法正确的是 (填序号)。 A．反应过程中，应尽量避免氧分子内全部化学键的断裂，这样有利于的生成 B．控制较高温度和较长的反应时间有利于减少第一个副反应的发生 C．上述反应进程中存在活化能为零过程 【答案】(1) (2)更有利于的生成，原因是生成水放出的热量更多，平衡常数更大 (3) 3 或者 或者 AC 【详解】（1）根据盖斯定律，Ⅰ+Ⅲ可以得到： （2）从热力学角度分析，在该反应条件下更有利于的生成，反应Ⅱ的比反应Ⅰ的更小，即生成水放出的热量更多，平衡常数更大； （3）①根据图示，该反应进程中有3个副反应进程会影响的生成，与为反应物的基元反应中，主反应的活化能小，容易发生主反应，与为反应物的基元反应中，副反应的活化能更小，因此主要发生的副反应为或者；②生成决速步就是活化能最大的反应，即：或者；③A．根据图示知，生成的反应过程中，氧氧键没有全部断裂，所以应尽量避免氧分子内全部化学键的断裂，这样有利于的生成，正确；B．第一个副反应的活化能较大，所以控制较高温度和较长的反应时间有利于第一个副反应的发生，错误；C．因为Pd可以快速大量的吸附并将其解离成氢原子，所以这步反应的活化能为零，正确；故选AC。 20．Ⅰ.化学反应中伴随着能量的变化。 (1)下列变化中属于吸热反应的是 (填序号)。 ①冰融化  ②碳与高温水蒸气制取水煤气(CO和H2)  ③苛性钠固体溶于水  ④氯酸钾分解制氧气  ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰  ⑥干冰升华  ⑦晶体和氯化铵晶体反应 Ⅱ.汽车发动机代用燃料包括乙醇、氢气和甲烷等。回答下列问题： (2)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为 。 (3)键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。根据图甲中的能量关系，可求得O-H键的键能为 。 (4)甲烷完全燃烧反应的能量关系如图乙所示。 ①   (用含E1和E2的关系式表示)。 ②为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，则E1 (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，该反应的 。 (5)已知氢气的燃烧热为，甲烷的燃烧热为，根据乙醇、氢气和甲烷的燃烧热，说明氢气作为能源的优点： 。 (6)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。 ①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式： 。 ②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。 【答案】(1)②④⑦ (2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-683.4×2=-1366.8kJ/mol (3)465.9 (4) (E1-E2)kJ/mol 变小 不变 (5)来源广，无污染，单位质量放出的热量多 (6) 2CO+2NON2+2CO2 根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大 【详解】（1）反应物总能量高于生成物总能量时反应放热，大多数化合反应、所有的燃烧及缓慢氧化、酸碱中和反应、活泼金属与水或酸的反应以及铝热反应属于放热反应，当反应物总能量低于生成物总能量时反应吸热，大多数分解反应、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应、铵盐与碱的反应均属于吸热反应，①冰融化是物理变化，不是化学反应，不合题意；②碳与高温水蒸气制取水煤气(CO和H2)是一个吸热反应，符合题意； ③苛性钠固体溶于水是物理变化，不是化学反应，不合题意；  ④氯酸钾分解制氧气是一个吸热反应，符合题意；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰是一个放热反应，不合题意； ⑥干冰升华是物理变化，不是化学反应，不合题意；⑦晶体和氯化铵晶体反应是一个吸热反应，综上分析可知，②④⑦符合题意，故答案为：②④⑦； （2）已知反应C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O转移电子数为12e-，在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，即0.5molC2H5OH完全燃烧，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-683.4×2=-1366.8kJ/mol，故答案为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-683.4×2=-1366.8kJ/mol； （3）根据题干图甲中的能量关系，可求得：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) =-493.6kJ/mol，即=872kJ/mol+498kJ/mol-4EO-H=-493.6kJ/mol，解得：EO-H =465.9kJ/mol，即O-H键的键能为465.9 kJ/mol，故答案为：465.9； （4）①已知反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，即  (E1-E2)kJ/mol，故答案为：(E1-E2)kJ/mol； ②为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，催化剂能够降低反应所需要的活化能，则E1变小，当反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关，故该反应的不变，故答案为：变小；不变； （5）由于氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol，故1g氢气燃烧放出的热量Q= ×285.8kJ/mol=142.9kJ，由于乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ/mol，故1gC2H5OH燃烧放出的热量Q=×1366.8kJ =29.71kJ；由于甲烷的燃烧热△H=-890.3KJ/mol，故1g甲烷燃烧放出的热量Q=×890.3kJ =55.64kJ，通过计算发现，单位质量的氢气的放出的热量比乙醇和甲烷的均高，故氢气作为燃料的优点是：来源广，无污染，单位质量放出的热量多； （6）①在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以其反应方程式为：2CO+2NON2+2CO2，故答案为：2CO+2NON2+2CO2； ②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子半径越大，反应接触面积越大，则吸收能力越大，故答案为：根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$