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1.7.2013
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化学反应的热效应
反应热 焓变
反应热 焓变
1.实质:反应物中化学键的______和生成物中化学键的______。
断裂
形成
热量
一、化学反应的实质与特征
2.特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为______的变化。
3.化学反应中的能量转化形式。
①吸热反应: 能转化为 能。
②放热反应 : 能转化为 能。
③光合作用 : 能转化为 能。
④燃烧反应: 能转化为 能和 能。
⑤原电池反应 : 能转化为 能。
⑥电解池反应 : 能转化为 能。
热
化学
化学
热
光
化学
化学
热
光
化学
电
电
化学
【小结】化学能可以转化为
能、 能、
能等。
热
光
电
4.化学反应的两大变化和两大守恒
(1)化学反应中的两大变化:______变化和______变化。
物质
能量
(2)化学反应中的两大守恒:______守恒和______守恒。
质量
能量
反应热 焓变
一、化学反应的实质与特征
5. 体系(系统)和环境
(1)体系:________及发生的______看作一个反应体系。
(2)环境:盛反应物的仪器及周围的______等看作环境。
反应物
反应
空气
反应热 焓变
二、焓与焓变
内能
1. 焓(H):焓是一个与 有关的物理量,用于描述物质所具有能量的物理量,单位是 。
【注意】物质的焓越小,具有的能量越 ,物质的稳定性越 。
低
强
2. 焓变(ΔH ):
ΔH = 。
生成物的焓(能量)减去反应物的焓(能量)
【注意】1.焓变的值只与反应的 态和 态有关,而与反应的 无关。
过程
始
终
kJ⋅mol−1
反应热 焓变
二、焓与焓变
3. 反应热:当化学反应在等压条件下进行时,反应所 或
的热量,通常用符号 表示,单位 。
放出
吸收
Q
kJ⋅mol−1
4.焓变与反应热的关系:
在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的 。
焓变
大于
降低
<
负
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
1. 放热反应:
释放热量的化学反应叫 反应。放热反应中,反应物的总能量
生成物的总能量, 发生反应时反应体系的能量 ,故 ΔH 0,即为 (填“负”或“正”)值。
【思考】常见的放热反应有哪些?
①金属与酸(或水)的反应
②燃烧
③ 大多数化合反应
④酸碱中和反应
⑤ 物质的缓慢氧化
⑥铝热反应
放热
小于
升高
>
正
2. 吸热反应:
吸收热量的化学反应叫 反应。吸热反应中,反应物的总能量
生成物的总能量, 发生反应时反应体系的能量 ,故 ΔH 0,即为 (填“负”或“正”)值。
【思考】常见的吸热反应有哪些?
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
④大多数分解反应
①氢氧化钡与氯化铵的反应
③盐酸与碳酸氢钠的反应
②炭与二氧化碳的反应
⑤以C、H2、CO 为还原剂的部分氧化还 原反应
吸热
3. 从物质的总能量角度分析吸热反应和放热反应(宏观)
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
【资料】氧气(O2)在放电条件下能转化为臭氧(O3),臭氧常温下能转化为氧气。
(1)根据能量守恒,比较氧气和臭氧的能量:E(O2) E(O3)。
(2)氧气转化为臭氧 热量;臭氧转化为氧气 热量。
<
吸收
放出
【规律】
能量低
的物质
能量高
的物质
热量
热量
吸收
放出
【思考】石墨转化为金刚石 热量。
吸收
3. 从物质的总能量角度分析吸热反应和放热反应(宏观)
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
O
反应过程
能量
反应物E1
生成物E2
吸热
【练】某反应过程中的能量变化如图所示。此反应是 反应,
ΔH 0。
>
【思考】
E2-E1
ΔH= 总能量- 总能量
生成物
反应物
即ΔH= (用E1 、 E2的代数式表示)。
3. 从物质的总能量角度分析吸热反应和放热反应(宏观)
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
O
反应过程
能量
反应物E1
生成物E2
放热
【练】某反应过程中的能量变化如图所示。此反应是 反应,
ΔH 0。
<
【思考】ΔH= (用E1 、 E2的代数式表示)。
E2-E1
【思考1】旧化学键的断裂 能量(E1),新化学键的形成
能量(E2)。若E1 > E2 ,反应 热量, ΔH 0;
若E1 < E2 ,反应 热量, ΔH 0;
4. 从微观角度分析吸热反应和放热反应
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
吸收
释放
吸收
>
放出
<
【规律】从键能角度考虑:
ΔH= 总和- 总和。
【思考2】如图所示, E1表示 .
的能量, E2表示 .
的能量,此反应是 反应,ΔH 0, ΔH= (用E1 、 E2的代数式表示)
旧化学键断裂吸收
新化学键形成放出
放热
<
E1-E2
反应物键能
生成物键能
4. 从微观角度分析吸热反应和放热反应
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
正反应
逆反应
反应热 焓变
三、吸热反应和放热反应
5. 焓变与活化能的关系
(1)在无催化剂的情况下,E1为
的活化能,E2为 .的活化能,ΔH= 。
(2)催化剂能 反应所需活化能, (填“能”或不能)改变焓变的大小。
E1-E2
不能
降低
(3)活化能与反应的快、慢有什么关系?
活化能越大,反应越慢
(4) (填“快”或“慢”)反应决定总反应的快慢。
慢
计算焓变的三种方法
(1)ΔH= 总能量- 总能量。
(2)ΔH= 总键能- 总键能。
(3)ΔH= 活化能- 活化能。
生成物
反应物
反应物
生成物
正反应
逆反应
(1)ΔH (填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是 反应,催化反应②是 反应。
(3)总反应的活化能是 ,催化反应①的活化能是 ,催化反应②对应的逆反应的活化能是 ,总反应对应的逆反应活化能为 。
<
吸热
放热
E
E1
E2+|ΔH|
E+|ΔH|
【例】臭氧层中O3分解过程如图所示,回答下列问题。
【正误判断】
1.物质发生化学变化时都伴有能量的变化( )
2.加热条件下发生的反应均为吸热反应( )
3.浓硫酸溶于水,体系的温度升高,该过程属于放热反应( )
4.石墨转化为金刚石需要吸收能量,所以石墨更稳定( )
5.由反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1可知,反应物的总能量低于生成物的总能量( )
√
×
×
×
√
【练】CH3—CH3(g) CH2===== CH2(g)+H2(g) ΔH,有关化学键的键能如下表:
化学键 C—H C== C C—C H—H
键能/(kJ·mol-1) 414 615 347 436
则该反应的反应热为 。
+124 kJ·mol-1
ΔH=E(C—C)+6E(C—H)-E(C==C)-4E(C—H)-E(H—H)=(347+6×
414-615-4×414-436) kJ·mol-1=+124 kJ·mol-1。
【练】有关键能数据如表,SiO2晶体部分微观结构如图,晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s)
ΔH=-989.2 kJ·mol-1,则表中的x值为 。
化学键 Si—O O== O Si—Si
键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176
460
已知Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,由图可知,1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O,
1 mol O2中含有1 mol O==O,1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si,则根据反应热与键能关系可得:ΔH=2×176 kJ·mol-1+498.8 kJ·mol-1-4x kJ·mol-1
=-989.2 kJ·mol-1,解得x=460。
【例】(2023•新课标卷)根据如图数据计算反应N2(g)+H2(g)===NH3(g)的ΔH=_____ kJ·mol-1。
-45
【练1】(2025·湖北武汉检测)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁醇,反应(CH3)3CCl+OH- (CH3)3COH+Cl-的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl
稳定
C.第一步反应一定比第二
步反应快
D.增大碱的浓度和升高温
度均可加快反应速率
D
[解析] 由题干图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A项错误;由图像可知,(CH3)3C+、Cl-的能量之和比(CH3)3CCl的高,B项错误;该反应第一步活化能大于第二步活化能,故第一步反应比第二步反应慢,C项错误;增大反应物浓度、升高温度均可加快反应速率,D项正确。
热化学方程式
1. 定义
表明反应所 或 的热量的化学方程式叫做热化学方程式。
释放
吸收
热化学方程式
热化学方程式
物质
能量
热化学方程式不仅表明了化学反应中的______变化,也表明了化学反应中的______变化。
2. 热化学方程式表示的意义
【例】分析下列热化学方程式的意义。
①2H2(g)+O2(g) === 2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出571.6 kJ的热量
1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(l)时放出285.8 kJ的热量
ΔH=-285.8 kJ·mol-1
【思考】对比①和②你能得出的结论是什么?
同一个化学反应,化学计量数扩大几倍,反应热就扩大几倍
③ 2H2O(l) === 2H2(g)+O2(g)
ΔH=+571.6 kJ·mol-1
2 mol H2O(l)完全分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时,吸收571.6 kJ的热量
热化学方程式
2. 热化学方程式表示的意义
【例】分析下列热化学方程式的意义。
①2H2(g)+O2(g) === 2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出571.6 kJ的热量
【思考】对比①和③你能得出的结论是什么?
互为逆反应,反应热数值相同,符号相反
热化学方程式
【注意】
①焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。
②催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。
③在化学反应中,反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
可逆反应的ΔH表示完全反应的热量变化,与反应是否可逆无关。
如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,的意义是
。
1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ热量
但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应,不可能生成2 mol NH3(g),故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。
第一步:写出正确的化学方程式(不写反应条件、气体符号及沉
淀符号)。
(放热反应的 ΔH 为“−”,吸热反应的ΔH为“+”,标明其数值和单位kJ/mol)
依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
在25℃、101 kPa 条件下,1mol气态H2与1mol气态Cl2完全反应,生成2mol气态HCl时,放出184.6 kJ的热量。
第二步:在相应物质化学式后面注明各物质的聚集状态。
(通常用g、l、s、aq分别表示气体、液体、固体和溶液)
第三步:标注 ΔH和数值。
第四步:在“=====”上、下注明反应时的温度和压强。(对于
25℃、101 kPa时进行的反应,可以不用注明。)
热化学方程式
3. 热化学方程式的书写
H2(g)+Cl2(g) === 2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
【思考】若上述反应生成1mol气态H2O时 ,放出的热量比164.2 kJ大还是小?
【练】依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
20 ℃ 200kPa条件下, 1mol气态H2与0.5mol气态O2完全反应,生成1mol液态H2O时,放出 164.2 kJ的热量。
(放热反应的 △H 为“−”,吸热反应的△H为“+”,标明其数值和单位kJ/mol)
第二步:在相应物质化学式后面注明各物质的聚集状态。
(通常用g、l、s、aq分别表示气体、液体、固体和溶液)
第三步:标注 △H和数值。
第四步:注明反应时的温度和压强。对于25℃、101 kPa时进行的
反应,可以不用注明。
第一步:写出正确的化学方程式(不写反应条件、气体符号及沉淀符号)。
1g冰
1g液态水
1g水蒸气
焓(H)增大
熔化
蒸发
水的聚集状态变化时的焓变示意图
焓(H)减小
液化
凝固
书写含有同素异形体的热化学方程式(如金刚石和石墨)除了要注明物质的聚集状态之外,还要注明物质的名称。
热化学方程式
3. 热化学方程式的书写
C(石墨,s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -393.5 kJ/mol
C(金刚石,s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -395.4 kJ/mol
【思考】通过比较以上两个热化学方程式能得出: 金刚石具有的总能量更 ,金刚石比石墨更 (填“稳定”或“不稳定”)。
多
不稳定
4.判断热化学方程式正误的方法
一看状态
二看符号
三看单位
四看数值
五看概念
看各物质的 是否正确;
看的 是否正确;
看反应热的单位是否为________;
看反应热数值与____________是否相对应;
是否为燃烧热或中和热的热化学方程式。
聚集状态
“”、“-”
化学计量数
热化学方程式
“五看”
【练】判断下列热化学方程式的正误,错误的指明原因。
(1)2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1( )
×
未标明物质聚集状态。
(2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量,其热化学方程式为
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ( )
ΔH单位为kJ·mol-1
×
(3)实验测得:101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量,则CH4(g)+2O2(g)===2H2O(g)+CO2(g) ΔH=+890.3 kJ·mol-1。( )
× 该反应为放热反应,ΔH小于0,且题给信息为生成液态水时所放热量。
(4)若31 g白磷(P4)的能量比31 g红磷(P)多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1( )
×
同素异形体应指明名称
液态肼的燃烧为放热反应,ΔH应为“-”号。
×
(5)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1( )
【测1】[2021·海南,16(1)]已知25 ℃,100 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2 804 kJ热量。则25 ℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式 。
6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH=+2 804 kJ·mol-1
【测2】
(1)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途,如图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。
根据图示写出该反应的热化学方程式 。
H2(g)+CO2(g) ===== HCOOH(l) ΔH=-31.2 kJ·mol-1
【测3】
化学反应N2+3H2 2NH3的能量变化如图所示。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式 。
N2+3H2 2NH3 ΔH=2(a-b-c)kJ·mol
燃烧热
1.燃烧热的概念:
在101kPa时, mol纯物质 生成指定产物时所放出
的热量,单位是 。
限定燃料的物质的量
生成物不能继续燃烧
1
完全燃烧
C — ; H— ; S — ; N— 。
N2(g)
SO2(g)
CO2(g)
H2O(l)
kJ/mol
【例】已知,2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)
△H=-11036KJ/mol, 则C8H18(辛烷)的燃烧热为 。
5518 kJ/mol
【思考】可燃物的物质的量发生变化,其燃烧热是否改变?
不变。燃烧热指1 mol可燃物燃烧放出的热量。
燃烧热
1.燃烧热的概念:
在101kPa时, mol纯物质 生成指定产物时所放出
的热量,单位是 。
1
完全燃烧
kJ/mol
【注意】书写燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数必须是“1”。
【例】下列热化学方程式中表示氢气燃烧热的热化学方程式的是( )
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH
B. H2(g)+ ½ O2(g)=H2O(g) ΔH
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH
D. H2(g)+ ½ O2(g)=H2O(l) ΔH
D
③ S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH3
【练】判断下列燃烧反应的ΔH是否为燃烧热。
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1
② C(s)+ ½ O2(g)=CO(g) ΔH2
④ H2S(g) + ½ O2(g)=S(s) + H2O(l) ΔH4
⑤ CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH5
⑥ H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH6
⑦ P4(s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH7
√
√
√
√
③.S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH3
判断下列燃烧反应的ΔH是否为燃烧热?
①.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.6KJ/mol
②.C(s)+ ½ O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5KJ/mol
④.H2S(g) + ½ O2(g)=S(s) + H2O(l) ΔH4
⑤.CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH5=-890.3KJ/mol
⑥.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH6
⑦.P4(s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH7
√
2
可燃物不为1mol
未完全氧化, 生成物还可继续燃烧
√
√
√
生成物还可继续燃烧
CH4(g)+2O2(g)=== CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.31 kJ/mol
反应的热化学方程式为 。
【例】CH4的燃烧热为890.31 kJ•mol-1,表示在25 ℃、101 kPa时,
______CH4(g)完全燃烧生成 时放出890.31 kJ的热量。
CO2(g)和H2O(l)
1 mol
2.燃烧热表示的意义:
衡量燃料燃烧时放出热量的多少
燃烧热
【思考】可燃物的物质的量发生变化,其燃烧热是否改变?
不变。燃烧热指1 mol可燃物燃烧放出的热量。
【测】0.3mol的气态高能燃料乙炔在氧气中完全燃烧,生成气态CO2和液态水,放出389.88kJ热量,其热化学方程式为:
,
其燃烧热为 ,写出乙炔燃烧热的热化学方程式
。
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2599.2kJ/mol
1299.6kJ/mol
C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H= -1299.6kJ/mol
【测】 [2022·河北,16(1)]298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 molH2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程
式为 。
H2(g)+O2(g)
===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1
【判断正误】
1.101 kPa时,1 mol碳燃烧的焓变为碳的燃烧热( )
2.燃料燃烧阶段,可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率( )
3.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )
4.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1( )
×
√
×
×
化学反应中能量变化图像分析
【例1 】 (2025⋅贵州·模拟预测)甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用∗ 标注。判断下列说法是否正确。
(1)在催化剂表面解离的五个路径中,制约反应速率的是路径⑤
√
活化能越大,则反应速率越慢,是反应的决速步骤
路径③的活化能=(116.1−62.5)kJ/mol=53.6kJ/mol
起点
终点
ΔH只与起点和终点有关。
【解析】决速步骤为能垒最高的路径⑤,A正确; 由图只能得出 ,为吸热反应,B正确; 路径③的能垒为,C错误; 由反应历程可知,反应涉及、键断裂和键形成,D正确;故选C。
【例1 】 (2025⋅贵州·模拟预测)甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用∗ 标注。判断下列说法是否正确。
(2)不能由图确定甲醇分解为CO和H2是吸热还是放热反应
化学反应中能量变化图像分析
√
【例1 】 (2025⋅贵州·模拟)甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用∗ 标注。判断下列说法是否正确。
(3)该历程中路径③的能垒(反应活化能)为116.1kJ⋅mol−1
×
化学反应中能量变化图像分析
【例1 】 (2025⋅贵州·模拟预测)甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用∗ 标注。判断下列说法是否正确。
(4)该过程包含键和键的断裂,以及键的形成
√
化学反应中能量变化图像分析
【测】河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示表示吸附态,部分进程已省略) 。判断下列说法是否正确。
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
改变反应的历程,降低反应的活化能
但反应的始态和终态不变,故ΔH、K不变
活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤
【解析】由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误; 平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误; 由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确; 活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为或错误;故选C。
×
×
【测】河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示表示吸附态,部分进程已省略) 。判断下列说法是否正确。
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
改变反应的历程,降低反应的活化能
但反应的始态和终态不变,故ΔH、K不变
活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤
【解析】由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误; 平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误; 由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确; 活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为或错误;故选C。
√
×
1. (2024·广东卷,15,4分)对反应S(g) T(g)(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,c平(S)/c平(T)增大,c平(S)/c平(I)减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(—为无催化剂,┈为有催化剂)为( )
[答案] A
[解析] 提高反应温度,c平(S)/c平(T)增大,则总反应平衡逆向移动,为放热反应,c平(S)/c平(I)减小,则S(g)到中间产物I(g)的反应平衡正向移动,为吸热反应;加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,说明催化剂降低了决速步骤的活化能,活化能越大,反应速率越慢,即活化能大的第一步为决速步骤,综上所述可知,A正确。
A
②H2(g)+O2(g) === H2O(l)
[解析] (1)根据整个流程图可知,CO2(g)和H2(g)为反应物,生成物为HCOOH(l),92 g HCOOH的物质的量为=2 mol,所以生成1 mol HCOOH(l)放出31.2 kJ热量,热化学方程式为H2(g)+CO2(g)===HCOOH(l) ΔH=-31.2 kJ·mol-1。(2)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1 mol NH3(l)时放出热量(b+c-a)kJ,则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1。
[解析] (1)根据整个流程图可知,CO2(g)和H2(g)为反应物,生成物为HCOOH(l),92 g HCOOH的物质的量为=2 mol,所以生成1 mol HCOOH(l)放出31.2 kJ热量,热化学方程式为H2(g)+CO2(g)===HCOOH(l) ΔH=-31.2 kJ·mol-1。(2)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1 mol NH3(l)时放出热量(b+c-a)kJ,则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1。
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