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:0.4 引用次数:246 题号:12760035
生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。在下,氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,
①请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式____
②将上述反应设计成下图所示的原电池,其中Y为___极(填“正”或“负”),该极电极反应式为___

(2)最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇
①该法利用制取甲醇的有关化学反应如下:



已知:i.断开中的化学键共吸收的能量
ii.反应①中部分化学键键能数据如下:
化学键H-HH-O
键能/()436463

由此计算断开需要吸收____kJ的能量,____
②甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):




由此知,a、b、c、d由小到大排序为_______
③将甲醇完全燃烧生成液态水的反应设计成原电池,以为电解质。工作时负极的电极反应式__

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【推荐1】CO2 资源化对环境保护具有重大意义,因此将CO2转化为CH4的技术成为科学研究的热点。CO2甲烷化反应为: CO2(g) +4H2(g)==CH4(g) +2H2O(g),该反应又称Sabatier反应。回答下列问题:
(1)已知: CH4(g) +2O2(g)=CO2(g) +2H2O(g) ∆H1
2H2(g) +O2(g)=2H2O(g) △H2
相关的化学键键能数据如下表所示:
化学键H-HH-OC-HC=O
E(kJ/mol)436463413803

Sabatier反应的∆H=____ (用 ∆H1、∆H2表示),根据上表数据估算∆H____ kJ . mol -1
(2)在一定温度下,提高CO2平衡转化率的方法有__________
(3)其他条件一定时,不同压强下,CO2的转化率和CH4的产率如图所示:

CO2甲烷化应该选择的压强约为____ Mpa; CH4的产率小于CO2转化率的原因是_____________
(4)在总压为p MPa的恒温恒压密闭容器中,投入1molCO2. 4 mol H2进行上述反应,达到平衡后,若CO2的转化率和CH4的产率均为,则该反应的平衡常数Kp= _______ ( 用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5) CO2 转化为CH4也可通过电化学反应实现,其原理如图所示。

电解过程中,阴极室,阳极室的KHCO3溶液浓度基本保持不变。阴极的电极反应式为________; 若生成1 mol CH4. 理论上阳极室生成混合气体的体积为_____l, (标准状况,忽略气体的溶解)。
2020-09-13更新 | 304次组卷
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【推荐2】我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,“碳中和”对我国意味着:一是能源转型首当其冲:二是通过工艺改造、节能等措施减少二氧化碳的排放在能源的产生、转换、消费过程。
I.减少二氧化碳排放的方法之一是将CO2催化还原,比如:
反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7kJ•mol-1
反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2
都是目前处理CO2的重要方法。回答下列问题:
(1)反应1在_____的条件下能自发发生,该反应的活化能Ea(正)_____Ea(逆)(填“大于”或“小于”)。
(2)已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g) H3=44.0kJ•mol-1,则H2=_____kJ•mol-1
(3)恒温恒容的密闭容器中,投入物质的量之比为1∶3的CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7kJ•mol-1达到平衡,下列有关叙述正确的是_____
A.升高温度,逆反应速率增加,平衡常数减小
B.再加入一定量的CO2和H2,CO2和H2的转化率不可能同时都增大
C.加入合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率
D.其他条件不变,改为恒温恒压,可以提高平衡时CH3OH的百分含量
(4)一定条件下,在1L密闭容器中加入2molCO2和2molH2只发生反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),如图是随着反应的进行,CO2的浓度随时间改变的变化图。若在t1时刻再加入1molCO2,t2时刻到达新的平衡。请你画出t1~t3内时刻CO2的物质的量浓度随时间改变的变化图_____

(5)II.减少二氧化碳排放的方法之二是使用合适催化剂可由CO2和CH4可转化为CH3COOH,但反应中催化剂活性会因积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)而降低,同时存在的消碳反应CO2(s)+C(s)=2CO(g)则使积碳量减少。在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程:v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在p(CH4)一定时,pa(CO2)>pb(CO2)>pc(CO2),如图可以表示不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势的是_____(填序号)。
A.B.
C.D.
(6)III.减少二氧化碳排放的方法之三是使用电化学方法转化CO2,研究证明:CO2也可在熔融碳酸钠中通过电解生成CO,收集CO进行其他有机类合成。则生成CO的反应发生在_____极,该电极反应式是____
2022-10-08更新 | 349次组卷
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【推荐3】丙醛是一种重要的有机原料,在许多领域都有广泛的应用。在铑催化剂作用下,乙烯羰基合成丙醛涉及的反应如下:
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回答下列问题:
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②下列说法能说明反应I达到平衡的是(             )
A、CO的消耗速率等于的生成速率
B、气体的密度不再随时间改变
C、平衡常数K不再随时间改变
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(2)在恒压密闭容器中,通入1mol、1molCO和一定物质的量的,在一定温度和铑催化剂作用下,发生上述反应,测得的转化率(α)和丙醛选择性(x)变化关系如图1所示。
表示乙烯转化率的曲线是___________(填a或b)
(3)保持温度不变,在恒容反应器中,按照投料,发生Ⅰ、Ⅱ反应,起始总压为3pkPa,反应达到平衡时的转化率为80%,的选择性为25%,则的转化率为___________%,反应Ⅰ的___________(用含p的代数式表示)。
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2023-05-23更新 | 268次组卷
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