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人教版 (2019)选择性必修1实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素精品单元测试课后测评
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第01单元 化学反应的热效应单元测试(B卷•提升能力)
(时间:75分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。)
1.下列民俗、诗句、谚语等包含吸热反应的是
A.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
B.民间焰火之最——确山打铁花
C.只要功夫深,铁杵磨成针
D.冰,水为之,而寒于水
【答案】A
【解析】
A.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,是碳酸钙的分解反应,是吸热反应,A正确;
B.打铁花,是铁的燃烧,所有的燃烧反应是放热反应,B错误;
C.铁杵磨成针是物理变化,C错误;
D.水生成冰是物理变化,D错误;
答案选A。
2.已知反应:X+Y=M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是
A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的能量
B.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
C.因为该反应为吸热反应,一定要加热反应才能进行
D.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
【答案】B
【解析】
A.X+Y=M+N为吸热反应,只能说明生成物总能量大于反应物总能量,但X的能量不一定低于M的,Y的能量不一定低于N的能量,A项错误;
B.X+Y=M+N为吸热反应,则X和Y的总能量一定低于M和N的总能量,B项正确;
C.反应是否需要加热与反应是放热反应或吸热反应没有关系,C项错误;
D.反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量,该反应为吸热反应,则,所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量,D项错误;
答案选B。
3.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
选项
A
B
C
D
反应装置或图像
实验现象或图像信息
温度计的水银柱上升
反应物总能量大于生成物总能量
反应开始后,针筒活塞向右移动
反应开始后,甲处液面低于乙处液面
【答案】C
【解析】
A.盐酸和氢氧化钠发生中和反应,为放热反应,可观察到温度计的水银柱不断上升,故A正确;
B.从能量守恒的角度分析,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故B正确;
C.硫酸和锌反应生成氢气,导致反应开始后,针筒活塞向右移动,不能说明反应放热,故C错误;
D.反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明装置内压强增大,反应为放热反应,温度升高,压强增大,故D正确。
故选C。
4.将铁粉和硫粉充分混合后加热,待反应一发生应立即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。此现象说明( )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下容易发生反应
D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
【答案】B
【分析】
根据反应条件及现象可判断反应是吸热反应还是放热反应。铁粉和硫粉充分混合后加热,反应一发生立即停止加热,反应仍可持续进行,说明该反应是放热反应,即生成物的总能量低于反应物的总能量,据此分析解答。
【解析】
A.反应发生后停止加热,反应仍可持续进行,说明反应为放热反应,故A错误;
B.根据上述分析可知,反应为放热反应,故B正确;
C.根据题意,反应需要加热才能发生,常温下不能进行,故C错误;
D.反应是放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,即反应物铁粉和硫粉的总能量高于生成物硫化亚铁的总能量,故D错误;
答案选B。
5.(2020·玉溪第二中学高二期中)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸;④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4,下列关系正确的是
A.△H1>△H2>△H3 >△H4 B.△H1<△H2<△H3 <△H4
C.△H1>△H2=△H3 >△H4 D.△H4<△H1=△H2<△H3
【答案】B
【分析】
强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol,表示稀溶液氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ。
【解析】
分别向1L0.5mol•L-1的Ba(OH)2的溶液中加入:
①浓硫酸,浓硫酸溶于水放热,并且与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀也放热,放热大于57.3kJ;
②稀硫酸,稀硫酸与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀放热,放热大于57.3kJ,但小于①放出的热量;
③稀硝酸,是强酸和强碱的稀溶液间的中和反应,放热57.3kJ;
④稀醋酸为弱电解质,电离吸收热量,放热小于57.3kJ;
放出的热量为:①>②>③>④,因放热∆H<0,则∆H1<∆H2<∆H3<∆H4;
答案为B。
6.(2020·吉水县文峰中学高二月考)下列说法正确的是
A.1 mol甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔH=-283.0 kJ/mol
C.1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量是H2的燃烧热
D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热为ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
【答案】C
【解析】
A.甲烷的燃烧热是指101kPa时,1 mol甲烷完全燃烧产生CO2气体和液体水放出的热量,水的稳定状态是液态而不是气态,A错误;
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,是指1mol CO(g)完全燃烧产生1mol CO2(g)放出热量283.0 kJ,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔH=-566.0 kJ/mol,B错误;
C.H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量,C正确;
D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,H2SO4和Ba(OH)2反应除产生2 mol水外,还会产生BaSO4沉淀,Ba2+与产生沉淀会放出热量,因此放出热量大于2×(57.3) kJ,反应热与反应产生的水多少无关,故该反应的中和热仍然是ΔH=-57.3 kJ/mol,D错误;
故合理选项是C。
7.(2020·通城县第二高级中学高二期中)25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol.下列热化学方程式书写不正确的是
A.2H+(aq)+SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-114.6 kJ/mol
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)= K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-5518 kJ/mol
D.16CO2(g)+18H2O(l)=2C8H18(g)+25O2(g);ΔH=+5518×2 kJ/mol
【答案】A
【分析】
根据中和热的定义生成1mol水所放出的热量进行判断,燃烧热是指燃烧1mol纯物质生成稳定的氧化物所放出的热量来进行判断热化学方程式你是否正确。
【解析】
A.中和热实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水,而A中反应还有硫酸钡沉淀生成,所以中和热数值不是114.6,故A不正确。
B.根据中和热定义写出热化学方程式正确。
C.根据燃烧热的定义写出热化学方程式正确。
D.燃烧热的方程式系数翻倍,焓变翻倍,方程式反向,焓变变符号,正确。
故选答案A。
【点睛】
注意中和热生成的是1mol液态水。燃烧热生成稳定的氧化物中水呈液态。
8.(2021·浙江高二月考)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是
A.△H3<0
B.△H1+△H2+△H3=0
C.按照Cl、Br、I的顺序,△H2依次减少
D.一定条件下,拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量,则该条件下△H3=-2a kJ/mol
【答案】B
【解析】
A.形成化学键放出热量,即2H(g)+2X(g)=2HX(g) △H3<0,A正确;
B.由盖斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同, 则△H1=△H2+△H3,所以△H1-△H2-△H3=0,B错误;
C.原子半径: Cl<Br<I,Cl2、Br2、I2中键能:Cl-Cl键>Br-Br键>I-I键,由于断裂化学键吸热,则吸收的热量逐渐减小,所以途径II吸收的热量依次减小,即△H2依次减小,C正确;
D.一定条件下,拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量,即形成1 molHX放出热量是a kJ,因此形成2 mol HX放出热量为2a kJ,所以该条件下△H3=-2a kJ/mol,D正确;
故合理选项是B。
9.已知共价健的键能与热化学方程式的信息如下表:
共价键
键能/()
436
391
热化学方程式
则的为
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
根据ΔH=反应物的总键能-减去生成物的总键能进行计算。
【解析】
反应的ΔH=3×(H-H)+()-2×3(N-H);=3×436+()-2×3×391,解得的键能为946,氮原子结合成氮气,需要放出能量,因此的=-946;
故选B。
10.单质或化合物必须是完全燃烧,如反应物中C→CO2,H2→H2O(液),S→SO2(气)等。
已知1 mol燃料完全燃烧的数据分别为:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷(C8H18)
乙醇
ΔH
-283.0 kJ·mol−1
-891.0 kJ·mol−1
-5461.0 kJ·mol−1
-1366.8 kJ·mol−1
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是
A.一氧化碳 B.甲烷 C.异辛烷 D.乙醇
【答案】B
【解析】通过所给的数据计算出题给物质生成1 mol CO2放出的热量分别为:283.0 kJ、891.0 kJ,682.6 kJ、683.4 kJ,所以要得到相同的热量,甲烷释放出CO2最少,最能体现“低碳经济”理念。
11.2 mol Na和1 mol Cl2反应,其能量关系如图。下列说法正确的是
A.△H4<0
B.
C.相同条件下NaCl(g)比NaCl(s)更稳定
D.在相同条件下,放出的热量比多
【答案】B
【解析】
A.断裂化学键需吸收能量,所以△H4>0,A错误;
B.根据盖斯定律,反应过程的能量变化与反应途径无关,只与物质的始态和终态有关,所以反应热关系为,B正确;
C.等质量的物质在气态时含有的能量比固态时高。物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,所以相同条件下NaCl(g)不如NaCl(s)更稳定,C错误;
D.原子得到电子变为稳定结构时会释放能量,由于Cl原子半径比Br原子小,Cl得到电子能力比Br原子强,所以在相同条件下,放出的热量不如多,D错误;
故合理选项是B。
12.(2021·咸阳百灵学校高二月考)化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂2molA-B键需要吸收ykJ的能量
C.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
D.断裂1molA-A键和1molB-B键能放出xkJ的能量
【答案】B
【分析】
由图可知,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量,为放热反应,以此来解答。
【解析】
A.因反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,故A错误;
B.因旧键的断裂吸收能量,由图可知断裂2molA-B键需要吸收ykJ能量,故B正确;
C.由图可知,1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量,故C错误;
D.因旧键的断裂吸收能量,而不是释放能量,故D错误;
故选B。
13.(2021·青海海东市·平安一中高二月考)在25℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是
A.C(s)+O2(g)=CO(g) H=-393.5 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=+571.6 kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3 kJ/mol
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) H=-1400 kJ/mol
【答案】D
【分析】
燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,碳元素对应的是二氧化碳,氢元素对应的是液态水。
【解析】
A.根据燃烧热的定义,碳完全燃烧生成的稳定氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳,故A错误;
B.生成物中水应是液态而不是气态,故B错误;
C.应生成液态水才能与ΔH=-890.3 kJ/mol相对应,故C错误;
D.葡萄糖的燃烧热2800 kJ/mol,则0.5mol葡萄糖完全燃烧放出的热量是1400 kJ,热化学方程式书写正确,故D正确;
故选D。
14.白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10,已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—PakJ·、P—ObkJ·、P=OckJ·、O=OdkJ·根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热
A.6a+5d-4c-12b B.4a+5d-4c-12b
C.6a+5d-4c-6b D.4a+5d-4c-6b
【答案】A
【解析】
由题可得1mol P4 中含有6mol P-P键,5mol氧气中含有5mol O=O键,1mol P4O10中含有12mol P-O键和4mol P=O键,反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和,因此该反应的反应热=6a+5d-4c-12b,故答案为A。
15.(2021·贵州遵义市·高二期末)一定条件下,氢气与氧气反应的能量变化如图所示,下列说法中正确的是
A.该反应的反应热
B.该反应为吸热反应
C.断裂2molH-H和1mol放出(b-a)KJ的能量
D.燃烧热的热化学方程式为:
【答案】A
【解析】
A. 由图知:热化学方程式为:,该反应的反应热,A正确;
B.反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,该反应为放热反应,B错误;
C. 断裂化学键要吸收能量,断裂2molH-H和1mol吸收bKJ的能量,C错误;
D.燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),图中水呈气态而不是液态,则热化学方程式不能表示的燃烧热,D错误;
答案选A。
16.(2021·广西南宁市·南宁三中高二月考)图为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示)。下列结论错误的是
A.CO2的电子式为
B.①→②的过程吸收能量
C.CH4分子在催化剂表面会断开C-H键,断键会吸收能量
D.生成乙酸的原子利用率为100%
【答案】B
【分析】
由图示可知,中间体①生成过程中断裂了碳氢键,中间体②生成过程中形成碳碳键和氧氢键,该反应为CO2与CH4在催化剂存在的过渡态转化为CH3COOH,由此分析。
【解析】
A.二氧化碳分子中的中心原子为碳,最外层含有四个电子,分别与两个氧原子各形成两对共用电子对,CO2的电子式为,故A不符合题意;
B.由图可知,①的能量较高,②的能量较低,由高能量转化为低能量需要释放能量,①→②的过程释放能量,故B符合题意;
C.由图可知,CH4分子在催化剂表面会断开C-H键,生成中间体①,断裂化学键会吸收能量,故C不符合题意;
D.该反应为CO2+CH4CH3COOH,该反应为化合反应,故生成乙酸的原子利用率为100%,故D不符合题意;
答案选B。
二、非选择题(本题共4小题,共52分。)
17.(12分)根据要求,回答下列问题:
(1)有机物 M 经过太阳光光照可转化成有机物 N,转化过程如下:
两者稳定性大小是:N ______M(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知:CH3OH(l)的燃烧热△H1=-726.5 k·mol-1; △H2。则△H1______△H2(填“>”“<”或“=”)。
(3)使 Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和 CO2(g)。每消耗1mol Cl2(g)放出 145 kJ 热量,则该反应的热化学方程式为______。
(4)火箭和导弹表面的涂层是耐高温的物质。将铝粉、二氧化钛粉和石墨粉按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,反应的热化学方程式为 △H =-1176 kJ·mol-1。则反应过程中,每转移 2 mol 电子,放出的热量为______ kJ。
【答案】(1)<(3分)
(2)>(3分)
(3) △H=-290 kJ·mol-1(3分)
(4)196(3分)
【解析】
(1)有机物 M 经过太阳光光照可转化成有机物 N,△H>0,吸收能量,能量越低越稳定,故两者稳定性大小是:N
(3)使 Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和 CO2(g)。每消耗1mol Cl2(g)放出 145 kJ 热量,则该反应的热化学方程式为: △H=-290 kJ·mol-1;故答案为: △H=-290 kJ·mol-1;
(4) △H =-1176 kJ·mol-1,由反应方程式可知,反应过程中,每转移12mol电子,放出1176kJ的热量,所以每转移 2 mol 电子,放出的热量为:×2=196kJ,故答案为:196。
18.(13分)实验室用50mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:完成下列问题:
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
NaOH溶液
1
20.2
20.3
23.7
2
20.3
20.5
23.8
3
21.5
21.6
24.9
(1)实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_________________________________。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是_________________________________。
(3)根据表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热ΔH=_________________ [盐酸和NaOH溶液的密度(ρ)按1g/cm3计算,反应后混合溶液的比热容(с)按4.18J/(g·℃)计算]。如果用0.5mol/L的醋酸与0.55mol/LNaOH溶液进行实验,则实验中测得的“中和热”将____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得中和热偏大,请你分析可能的原因是_____________。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.在量取盐酸时仰视读数
E.大烧杯的盖板中间小孔太大
【答案】(1)Cu传热快,热量损失大(2分) (2)提高装置的保温效果,尽可能减少热量损失(2分) (3)(3分) 偏大(3分) (4)ABE(3分)
【解析】
(1)铜是金属,是热的良导体,传热快,热量损失大,因此实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果,尽可能减少热量损失。
(3)根据表中数据可知三次实验中温度差分别是23.7℃-=3.45℃、23.8℃-=3.4℃、24.9℃-=3.35℃,所以三次实验的平均值是3.4℃,则反应中放出的热量=100g×4.18 J·(g∙℃)-1×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ。又因为反应中生成水的物质的量是0.025mol,则该反应的中和热。由于醋酸是弱酸,电离吸收热量,则如果用0.5mol/L的醋酸与0.55mol/LNaOH溶液进行实验,放出的热量减少,则实验中测得的“中和热”将偏大。
(4)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,则称量氢氧化钠溶液的温度时起始温度偏高,经过计算放出的热量偏少,则造成测得的中和热将偏大,故A符合;B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓会导致热量损失,则造成测得的中和热将偏大,故B符合;C.做本实验的当天室温较高对实验没有影响,故C不符合;D.在量取盐酸时仰视读数,则量取的盐酸体积偏大,则放出热量增加,则造成测得的中和热将偏小,故D不符合;E.大烧杯的盖板中间小孔太大会导致热量损失,则造成测得的中和热将偏大,故E符合;故选ABE。
19.(12分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是(g)和(g)反应生成1mol(g)过程中能量的变化示意图,请写出和反应的热化学方程式∶___________。
(2)若已知下列数据∶
化学键
H-H
N=N
键能/kJ·mol-1
435
943
试根据表中及图中数据计算N-H的键能∶___________kJ·mol-1
(3)用催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
若1mol还原NO至,则该反应过程中的反应热△H3___________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(4)捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前和已经被用作工业捕碳剂,它们与可发生如下可逆反应:
反应I:
反应II:
反应Ⅲ:
则△H3与△H1、△H2之间的关系是△H3=___________。
【答案】(每空3分)(1) (2)390 (3)
(4)
【解析】
(1)反应物总能量大于生成物总能量,应为放热反应,生成1mol氨气放出46kJ热量,则反应的热化学方程式为;
故答案为;
(2)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,设N-H的键能为x,则,解得x=390kJ/mol;
故答案为390;
(3)已知①
②
利用盖斯定律将①-3×②可得△H=3b-akJ·mol-1,则1mol还原NO至的反应热为;
故答案为
(4)根据反应反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
可知:反应Ⅲ=反应II×2-反应I,因此△H3=2△H2-△H1;
故答案为2△H2-△H1。
20.(15分)(2021·山东高二期末)氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,工业上制取氢气有多种方法:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
②CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2 (g) △H2=
③CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g) △H3=
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2 (g) △H4=
(1)根据以上数据,请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式______。
(2)几种化学键的键能如下表所示:
化学键
C=O
H—H
C—H
O—H
键能/kJ·mol-1
803
436
x
414
463
根据以上有关反应的△H,计算 x=______。
(3)我国科学家通过计算机模拟,研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质,用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式Ⅰ:
方式Ⅱ:
活化能E值推测,甲醇脱氢过程中主要历程的方式为______(填"Ⅰ"或"Ⅱ")。计算机模拟的各步反应的能量变化示意图如下。
该历程中最大能垒(活化能)E正=______ kJ/mol,写出该步骤的化学方程式______。
【答案】(每空3分)(1)CH4(g)═C(s)+2H2(g) △H=+75 kJ/mol (2)1068
(3)Ⅰ 179.6 CO*+4H*= CO*+2H2(g)[或4H*= 2H2(g)]
【解析】
(1)CH4(g)分解生成C(s)和H2(g) 的方程式为CH4(g)═C(s)+2H2(g)
根据①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
③CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g) △H3=
将③-①得:CH4(g)═C(s)+2H2(g) △H=△H3-△H1=()-()=+75 kJ/mol,故答案为:CH4(g)═C(s)+2H2(g) △H=+75 kJ/mol;
(2)反应热=反应物总键能-生成物总能键能,根据CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2 (g) △H2=,则△H2=(4×414+2×803-2x-2×436) kJ/mol =+254 kJ/mol,解得:x=1068kJ/mol,故答案为:1068;
(3)方式Ⅰ所需活化能更低,所以甲醇脱氢反应的主要历程的方式应为Ⅰ;由图象可知,该历程中最大能垒(活化能)E正=113.9 kJ/mol -(-65.7 kJ/mol)=179.6 kJ/mol,该步骤的化学方程式为CO*+4H*= CO*+2H2(g)[或4H*= 2H2(g)],故答案为:Ⅰ;179.6;CO*+4H*= CO*+2H2(g)[或4H*= 2H2(g)]。
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