组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 化学反应热的计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:113 题号:11220239
甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃,101KPa 时,1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出 5518kJ 热量。该反应的热化学方程式为:_____
(2)已知:25℃,101KPa 时,CH3OH(l)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol1
相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时,放出热量最多的是_____(填化学式)
(3)CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH=-393 kJ·mol1该反应相关化学键键能数据如下表:
化学键O=OC-OC=OH-OC-H
E/( kJ·mol-1)X3431076465413
则 X=_____
Ⅱ甲醇的合成
(4)以 CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。

①补全上图:图中A 处应填入_____
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应 ΔH_____(填“变大”“变小”“不变”)。
③已知:
CO(g)+ 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol1
H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol1
CH3OH(g)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676 kJ·mol1
以 CO(g)和 H2(g)为原料合成甲醇的反应为 CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g),该反应的 ΔH=_____kJ·mol1

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【推荐1】CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向,生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中,该重整体系发生反应Ⅰ~Ⅳ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
用x表示进料比。回答下列问题:
(1)t℃时,刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ逆向移动
B.根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态
C.增大CH4的起始浓度,K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大
D.催化剂能降低反应的活化能,增大CH4的平衡转化率

(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能:
化学键C=OH-HO-H
键能/(kJ/mol) 799436463
则CO中C≡O的键能为___________
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中,△H-T△S随温度的升高而增大的是反应___________
(4)101 kPa的密闭容器中,进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应,测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。

①x=0.5的曲线是___________(填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是___________
③x=1.0,温度低于1000℃,随着温度的升高,积炭生成量减少的原因是___________
(5)t℃、p kPa时,进料比x=0.5,若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时气体总物质的量增加了60%,混合气中n(H2O):n(CO2)=5:6。
①甲烷的平衡转化率为___________
②平衡常数K(Ⅱ)=___________(列出计算式)。
2024-04-01更新 | 587次组卷
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【推荐2】Ⅰ.三甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
   
   
   
总反应:=______。一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的平衡转化率,下列选项中可以采取的措施是______(填字母)。
a.高温高压       b.加入催化剂       c.减少CO2的浓度       d.分离出二甲醚
(2)已知上述(1)中反应②在某温度下的平衡常数为100。此温度下在10L密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得容器中各组分的物质的量如下:

物质

物质的量/mol

4.0

6.0

6.0

①比较此时正、逆反应速率的大小:______(填“>”“<”或“=”)。
②若在此密闭容器中开始时加入21molCH3OH,则达到平衡时c(CH3OH)=______
Ⅱ.化学反应:常用于精盐中碘含量测定。
(3)某同学利用上述反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂,若不经计算,直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中应选择______(填序号)。
①1mL0.01mol/L的碘水
②1mL0.001mol/L的碘水
③4mL0.01mol/L的Na2S2O3溶液
④4mL0.001mol/L的Na2S2O3溶液
(4)若某同学选取(3)中试剂①③进行实验,测得褪色时间为2s,则______(结果保留两位有效数字)。
Ⅲ.工业废水中常含有一定量的,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理,
常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
(5)流程第①步存在平衡,能说明第①步反应达平衡状态的是______(填字母)。
A.的浓度相同
B.
C.溶液的颜色不变
(6)流程第③步生成的在溶液中存在沉淀溶解平衡:。常温下的溶度积,当降至时溶液的pH为______
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生沉淀。请用电极反应方程式解释下列问题:
(7)用Fe作电极的原因是______,阴极附近溶液pH升高的原因是______
2024-03-07更新 | 41次组卷
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(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
K+
Na+
NH
SO
NO
Cl
浓度(mol/L)
4×10−6
6×10−6
2×10−5
4×10−5
3×10−5
2×10−5
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH =_____________
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
   
N2(g)+O2(g)2NO(g) H=_____________
(3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
   
①由图可知SCR技术中的氧化剂为_____________
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当=1:1时,脱氮率最佳,已知每生成28g N2放出的热量为QkJ,该反应的热化学方程式为_____________
Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
   
(4)①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为_____________
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液,当消耗1mol CH4时,
理论上可再生_____________mol Ce4+
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应:
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) H=Q kJ/mol。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min
浓度(mol/L)
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
(5)①Tl℃时,该反应的平衡常数K=_____________
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(答一种即可)。
2016-12-09更新 | 527次组卷
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