组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 反应热 > 热化学方程式 > 热化学方程式书写及正误判断
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:143 题号:11331065
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℃、101 kPa时,1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________
(2)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如所示。

根据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是______
II. 甲醇的合成
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。

该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)已知: CO(g)+O2(g)= CO2(g)        ΔH1=-283 kJ/mol
H2(g)+O2(g) =H2O(g)               ΔH2=-242 kJ/mol
CH3OH(g) +O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g)       ΔH3=-676 kJ/mol
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/mol。
(5)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图:

电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则d电极是_________(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为________

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(1)我国首座商用分布式氨制氢加氢一体站在广西建成并成功试投产。氨制氢过程中的能量变化如下图所示。键能为_______,氨气制氢反应的热化学方程式为_______

(2)在一恒容密闭容器中投入amol,在钨(W)表面发生分解反应生成,测得半衰期与温度、起始压强关系如下图所示。

已知:半衰期指反应物消耗一半时所用的时间。
①温度:_______(填“>”“<”或“=”),判断依据是_______
②在温度、起始压强为200kPa下,半衰期为tmin时,总压强为_______kPa。
(3)在一恒温恒容密闭容器中充入1mol和1mol,下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.达到平衡时,最多生成
B.体积分数不变时,反应一定达到平衡状态
C.充入少量氩气,逆反应速率大于正反应速率
D.达到平衡时及时液化分离出平衡转化率增大

(4)一定温度下,向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol和xmol,平衡体系中体积分数与投料比关系如下图所示。

a、b、c三点中,转化率最大的是_____(填“a”“b”或“c”)点。b点时氨气的体积分数为25%,则该温度下合成氨的平衡常数K=_____(只列计算式)
(5)我国科学家开发出高效催化电极,实现利用废水中的硝酸盐制备氨气,装置如下图所示。写出a电极的电极反应式:_______

2024-06-10更新 | 65次组卷
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主反应:C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)  △H1
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回答下列问题:
(1)化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物时释放或吸收的能量叫做生成热,生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101kPa下几种有机物的生成热:
物质甲烷乙烷乙烯丙烯正丁烷异丁烷
生成热/kJ·mol-1-75-855220-125-132

①书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称”,其理由是_______________________
②上述反应中,△H1=______kJ/mol。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______  (填代号)。
A.气体密度保持不变   B. [c(C2H4)·c(C2H6)]/ c(C4H10)保持不变
C.反应热不变   D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和转化率,可采用的措施是 ________________
(3)向密闭容器中充入丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等) 下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时,随若温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是__________(填代号)。

A.平衡常数降低   B.活化能降低  
C.催化剂活性降低   D.副产物增多 
(4)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。
①0~10min内乙烯的生成速率v(C2H4)为________ mol·L-1·min-1。 
②上述条件下,该反应的平衡常数K为____________
(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为______________________________
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