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 > 根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:369 题号:13808834
将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料可有效减少碳排放。二氧化碳催化加氢制甲醇引起了科学界和工业界的极大兴趣。回答下列问题:
(1)相关的化学键键能数据如下表所示。
化学键
写出二氧化碳催化加氢制甲醇的热化学方程式:_______
(2)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,成功的实现了高选择性电催化还原制备甲醇,该反应历程如图所示。

①该过程容易产生副产物_______
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,需要降低某步骤的能量变化,写出该基元反应的化学方程式:_______
(3)工业中,在催化剂作用下可发生两个平行反应,分别生成
反应a:
反应b:
在传统的催化固定反应床()中,转化率和甲醇选择性通常都比较低,科学团队发展了一种具有反应分离双功能的分子筛膜催化反应器()用于催化加氢制备甲醇,极大地改善了该问题,原理如下图所示。

保持压强为,向密闭容器中投入一定量,不同反应模式下的平衡转化率和甲醇选择性的相关实验数据如下表所示。
实验组反应模式压强/温度/℃转化率选择性
已知选择性:转化的中生成的百分比。
模式时,投料比,一定温度下发生反应,下列说法能作为反应达到平衡状态的判据是_______ (填选项字母)。
A.气体密度不再变化
B.CO的体积分数不再变化
C.气体平均相对分子质量不再变化
D.不再变化
E.的物质的量之比为
②由表中数据可知模式下,的转化率显著提高,结合具体反应分析可能的原因:_______
③压力平衡常数是指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,平衡分压总物质的量分数。根据表中数据计算温度为时,反应a的值为_______(无需计算,写表达式)。

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】氮及其化合物在生产、生活中有广泛的应用,按要求回答下列问题:
(1)工业合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),断裂1molN≡N、H-H、N-H需要吸收的能量分别是xkJ·mol-1、436kJ·mol-1、391kJ·mol-1,结合合成氨反应过程中的能量变化图,则x=____

(2)恒温下,将1.0molN2和3.0molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L,则用氨气表示5min内的化学反应速率为____mol·L-1·min-1,5min体系总压强与初始时的总压强之比为____
(3)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,在恒容密闭容器中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)反应。
①为提高此反应的速率,下列措施可行的是____(填字母)。
A.充入氦气        B.降低温度        C.使用适合催化剂          D.移出CO2
②下列事实能说明该反应达到平衡状态的是____(填字母)。
A.容器中NO和CO的体积分数之比不再变化
B.容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.2v(NO)=v(N2)
D.相同时间内断裂N2中N≡N数与形成CO2中C=O数之比为1:2
(4)如图是监测NO含量的传感器工作原理示意图。NiO电极上发生____(填“氧化”或“还原”)反应,Pt电极上发生的电极反应式为____
2022-07-01更新 | 156次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】液态肼()是一种高能燃料,在工业生产中用途广泛,其结构如图所示:

(1)肼中含有_______极性共价键。
(2)工业上可用肼与新制反应制备,同时放出,该反应的化学方程式为_______
(3)可在中燃烧生成和水蒸气,已知:肼完全反应放出热量为,则的键能为_______;部分共价键键能如下表所示:
键能()
(4)肼—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示。该电池的B极区发生_______(填“氧化反应”或“还原反应”),负极的电极反应为_______,电池工作过程中,若A极区产生(标况下),则B极区消耗的物质的量是_______,转移的电子数目为_______

2022-05-07更新 | 718次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】研究工业合成氨中的副产物CO2的综合利用对于“碳中和”具有重要意义。
(1)合成氨的反应原理为3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH=—92.4kJ·mol-1
①比较不同温度下该反应的平衡常数:K200______K600(填“>”“<”或“=”)。
②若N≡N键的键能是akJ·mol-1,H—H键的键能是bkJ·mol-1,则N—H键的键能为______kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)工业上利用NH3制取尿素的反应原理为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(g)。
①写出该反应的平衡常数表达式:K=______
②当起始氨碳比=3时,反应达到平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为______
(3)通过不同途径将CO2甲烷化具有重要意义。
①热化学转化法:反应原理为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH,反应中每转移1mol电子,放出21kJ的热量,则ΔH=______
②电化学转化法:在多晶铜的催化下,CO2在碱性介质中电解可直接转化为甲烷,则阴极反应式为______
2022-01-13更新 | 221次组卷
共计 平均难度:一般