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:0.65 引用次数:135 题号:14659026
氢气是重要的化工原料,研究氢气的高效利用具有深远的意义。回答下列问题。
Ⅰ.合成氨工业中,H2与N2在铁触媒的作用下反应历程为:
①化学吸附:N2(g)→2N*(*表示吸附态,下同)、H2(g)2H*
②表面吸附:N*+H*NH*、NH*+H*NH2*、NH2*+H*NH3*
③脱附:NH3*NH3(g)。其中脱附决定合成氨的整体反应速率。
(1)根据题意,铁触媒在合成氨中的作用为___________
(2)实际生产中,原料气中H2和N2的物质的量之比为2.8∶1,N2适度过量的理由除了原料易得、可提高H2的转化率外,还有___________
(3)已知:Ka1(H2SO3)>Kb(NH3·H2O)>Ka2(H2SO3)。工业上用氨水处理硫酸厂尾气中的SO2,恰好生成(NH4)2SO3时,溶液显___________性(填“酸”“中”或“碱”,下同);继续吸收SO2恰好生成NH4HSO3时,溶液显___________性。
Ⅱ.在一定条件下,H2可以用于治理氮氧化物污染。
(4)有关键能如下表,则2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)该反应正反应与逆反应活化能之差为___________
化学键H—HNON2H—O
键能/(kJ·mol−1)436632946464

(5)向两个容积为2 L的刚性容器中均充入2 mol H2和2 mol NO,分别在220℃和300℃发生反应:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)。测得两容器中H2与H2O的物质的量随时间的变化关系如图所示,曲线Ⅰ平衡后气体的总压强为p1kPa,曲线Ⅱ平衡后气体的总压强为p2kPa。

①220℃条件下的变化曲线为___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);ad段N2的平均反应速率为___________mol/(L·min)。
②a、c、d三点的逆反应速率由大到小的顺序为___________(用a、c、d表示);曲线Ⅱ代表的温度下,该反应的Kp=___________(Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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【推荐1】按要求完成下列填空。
(1)下列变化过程,属于化学反应且放热的是_______
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(2)以为催化剂的光、热化学循环分解反应,为吸收“碳排放”提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示:
   
①上述过程①中,能量的变化形式是由_______转化为_______
②写出分解生成CO和的热化学方程式_______
③CO和作反应物的一种燃料电池,其构造如下图所示,Y为电池的_______(填“正”或“负”)极,_______极移动(填“X”或“Y”),负极电极反应式为_______
   
(3)已知反应:kJ/mol,在一定温度下,取1mol和3mol放在1L密闭容器中,在催化剂条件下进行反应,测得平衡时反应放出的热量30.7kJ,则此温度下,该反应的平衡常数为_______
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【推荐2】二氧化碳的资源化利用是科学家研究的重要课题。回答下列问题:
(1)用化加氢可以制取乙烯:
①已知与该反应相关的键能数据如表所示:
化学键C=OH-HC=CC-HH-O
键能/()803764414464

则表中H-H键的键能数据为___________
②在恒容密闭容器中,反应温度、投料比平衡转化率的影响如图1所示,则a___________(填“>”“<”或“=”)3;M、N两点的化学平衡常数:___________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是___________

(2)还可合成,涉及的主要反应如下:
反应1:       
反应2:        
①下列措施中,既能提高二氧化碳的平衡转化率又能提高选择性的是___________(填字母)。
A.加压                    B.降温                    C.及时移走甲醇                    D.使用合适的催化剂
②当起始投料比时,在不同条件下只发生反应1且达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,T=250 ℃时随压强(p)的变化关系及在随温度(T)的变化关系如图2所示。

a.图中对应等压过程的曲线是___________(填“m”或“n”),判断的理由是___________
b.当T=250 ℃、时,的平衡转化率α=___________(结果精确到0.1%),此条件下该反应的___________(结果保留3位有效数字,对于气相反应,可以用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
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【推荐3】化学反应是人类获取能量的重要途径,可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化,回答下列问题:
(1)从能量变化角度研究反应。下图能正确表示该反应中能量变化的是_______(填标号)。
a.          b.   
(2)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表:
化学键H—HO=OH—O
键能(kJ/mol)436496463
则常温常压下,1mol在空气中充分燃烧,生成1mol放出热量_______kJ
(3)某温度下,向2.0L的恒容密闭容器中充入2.0molN2和2.0mol,发生反应,一段时间后反应达到平衡状态,实验数据如表所示:
t/s050150250350
00.240.360.400.40
①0~50s内的平均反应速率_______,平衡时容器内压强是反应前压强的_______倍。
②为加快反应速率,可采取的措施是_______(填标号)。
a.升高温度       b.增大容器体积       c.恒容时充入He       d.加入合适催化剂
(4)盐酸羟胺()是一种常见的还原剂和显像剂,其化学性质类似。工业上主要采用图1所示的方法制备(制备原理),其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。
   
中N的化合价_______
②图1中含Fe催化电极的电极反应式_______
③图2中A为,B为_______(离子符号表示)
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