01分分解过氧化氢,100%的催化剂让反应轨迹变得清晰可见。过氧化氢这种物质给大家的印象总是温和的氧化剂,但遇到催化剂却能展现出截然不同的一面。把它和Fe³⁺放在一起,反应路径就会分成两步:第一步H₂O₂和Fe³⁺生成Fe²⁺、O₂和H⁺,第二步H₂O₂和Fe²⁺又变回Fe³⁺和H₂O。虽然催化剂能改变反应的速率和活化能,却没法改变反应的热效应和生成物的种类。所以选项B(反应热)和D(生成物)稳如磐石,正确答案就是BD。 把这两步反应加起来,中间产物恰好互相抵消,就得到了一步到位的热化学方程式。这就好比催化剂是个隐身导演,它让反应在更低的活化能下进行,但最终剧情并没有变。 02分氯循环:氧气给废盐酸带来了新生。工业上合成含氯有机物时产生的HCl曾经是头疼的废料。现在我们可以把O₂和HCl放进反应釜里,让它们发生反应:O₂和4个HCl生成2个Cl₂和2个H₂O。在恒容条件下,总压强的变化就能直接反映反应的进程。 下图显示,T₂时的压强曲线升得更高、时间更短,说明温度更高、反应更剧烈。进一步计算发现,T₁和T₂下气体减少的量相同,所以T₁时的转化率反而更大。又因为T₂温度更高但转化率更低,推断出这个反应是放热反应。 对于气相反应来说,平衡常数Kx是以物质的量分数为底数的。在T₁下计算得到Kx=9/16,无论温度怎么变化这个数值都不变。这就说明气体分压和浓度之间有很好的数学关系。 A项错误:催化剂能降低活化能,k值必然增大;B项正确:温度升高能让分子运动更快;C项错误:分离出水蒸气不会影响k值;D项正确:再充入原料等于加压,平衡会向气体分子数减少的方向移动,转化率也会提升。因此正确选项还是BD。 03分小结:氧气不仅能助燃,还能变废为宝。从分解过氧化氢温和放氧到把工业废盐酸点石成金,氧气凭借强大的氧化性在实验室和工厂之间架起了一条绿色循环链。掌握它的热化学方程和平衡移动规律就能在考卷和生产线上游刃有余了。