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:183 题号:14083719
化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)在101kPa时,1.6gCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出89.0kJ的热量,CH4的燃烧热为___________kJ·mol-1,写出CH4燃烧热的热化学方程式:___________,89.6LCH4(标况)完全燃烧(产物水为液态)后所产生的热量为___________kJ
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)        ΔH=akJ·mol-1
化学键H-HN-HN≡N
键能(kJ·mol-1)436391945
试根据表中所列键能数据计算a的数值:___________
(3)已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)       ΔH1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)       ΔH2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)       ΔH3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,请写出25℃、101kPa时由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的热化学方程式:___________
(4)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下三个反应:
甲醇合成反应:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)       ΔH1=-90.1kJ·mol-1
水煤气变换反应:
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)       ΔH3=-41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
③2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)       ΔH4=-24.5kJ·mol-1
由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为:___________

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【推荐1】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
I.CO2可以被NaOH溶液捕获,若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=___。(室温下,H2CO3K1=4×10-7K2=5×10-11
II.CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据:
化学键C-HC=OH-H
键能/kJ/mol4137454361075

则该反应的ΔH=___________。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___________(填“A”或“B”)。
(2)按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900℃的原因是____________

(3)在T1温度时,将CH4和CO2各1.0 mol充入2 L密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CH4转化率为40%,则
①容器内的压强与起始压强之比为___________
②此温度下,若该容器中含有CH4、CO2、H2、CO各1.0 mol,则此时反应所处的状态为___________(填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)
③欲使甲烷的平衡转化率提高,应采取的措施是___________(填标号)。
A.升高温度     B.降低温度     C.增大压强       D.减小压强
2020-04-29更新 | 60次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
I.在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。

(1)在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A.该催化剂使反应的平衡常数增大
B.CH4 →CH3COOH过程中,有C-H键断裂和C-C键形成
C.生成乙酸的反应原子利用率100%
D.ΔH =E2-E1

II.以CO2、H2为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3)涉及的主要反应如下:
①2CO2(g)+6 H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH1= -122.5kJ·mol-1
②CO2(g)+ H2(g) CO (g)+ H2O(g) ΔH2 = +41.1kJ·mol-1
(2)反应2CO(g)+4 H2(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) 的 ΔH=_______
(3)在压强、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。

i.已知:CH3OCH3的选择性,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”,下同);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是高于300℃时,以反应_______为主,温度升高平衡正向移动,CO2的平衡转化增大。
ii.为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择的反应条件为_______(填标号)。
a.低温、低压            b.高温、高压          c.高温、低压            d.低温、高压
III.以CO2、C2H6为原料合成的主要反应为:CO2(g) + C2H6(g) C2H4(g) + H2O(g)+CO(g) ΔH1= +177kJ·mol-1
(4)某温度下,在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的CO2和C2H6达到平衡时C2H4的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp=_______MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
IV.以稀硫酸为电解质溶液,由甲醇(CH3OH)、O2构成的原电池作为电解饱和食盐水的电源(电解池中左右两室均为1L的NaCl溶液)。

(5)a电极的电极反应式为_______。电解饱和食盐水装置溶液中的阳离子由_______(填“左向右”或“右向左”)移动,
(6)室温下,当电解池中共产生224mL(已折算成标况下,不考虑气体溶解损失)气体时,右室溶液(体积变化忽略不计)的pH为_______
2022-12-12更新 | 91次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
真题 名校
解题方法
【推荐3】铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=________kJ·mol1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为____________________________________________
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是_______________________
②在6.0 mol·L-1 HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为____________
③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X射线衍射谱图如图所示(X射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是_______________________(填化学式)。

(3)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_________________________________
2019-01-30更新 | 1597次组卷
共计 平均难度:一般