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:110 题号:14891193
环境污染问题如今已成为全球关注的重点问题,由于工业生产废气排放,如石化企业排放硫化氢、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物致使大气污染问题日益严重,采取有效的措施防治大气污染,成为当前大气污染治理,环境治理的工作重点。请根据题意,回答下列问题:
(1)H2S与CO2发生如下反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)H相关的化学键键能数据如表:
化学键C=O(CO2)C=O(COS)C=SH—OH—S
E/kJ•mol-1803739577465399
由此计算H =_______
(2)高温下CO可将SO2还原成硫蒸气:4CO(g)+2SO2(g)4CO2(g)+S2(g) H1<0。平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如图所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。

T1、T2、T3由大到小的关系是_______ ,判断的理由是_______
(3)沥青混凝土可作为反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。如图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。

①在a、b、c、d四点中,未达到平衡状态的是_______
②已知c点时容器中O2浓度为0.04mol·L-1,则50℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=_______ (用含x的代数式表示)。
③下列关于图象的说法正确的是_______
A.CO转化反应的平衡常数K(a)<K(c)
B.在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大
C.b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高
D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

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【推荐1】苯乙烯是重要的有机合成单体,常用乙苯为原料合成。

(1)以
和乙苯为原料合成苯乙烯,其过程如图1,有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测:则CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)的_____(用含的代数式表达)。
(2)向刚性容器中充入

乙苯,发生途径1的反应,在不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图2.可知
_____0(填>或<)。相同温度下
转化率低于乙苯,推知发生了副反应
,由图象知该反应
_____0(填>或<)。
(3)某研究团队找到乙苯直接脱氢的高效催化剂,反应原理如图:
(g)H2(g)+(g)
①已知部分化学键键能数据如表所示:则_____
共价键
键能/347.7413.4615436
②实际过程中,通常向乙苯中掺入水蒸气,保持体系总压为的条件下进行。乙苯平衡转化率与温度、投料比的关系如图3.则投料比由大到小的关系为_____
③若,则点温度下,该反应的平衡常数_____。若其他条件不变,将恒压调整为恒容状态,则点对应的乙苯的平衡转化率_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)实验测得,乙苯脱氢的速率方程为

(
为关系的是速率常数,只与温度有关),图4中③代表

的变化关系,则能代表

的变化关系的是_____
2023-09-24更新 | 32次组卷
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【推荐2】我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。
Ⅰ.CO2加氢可以合成甲醇,该过程主要发生如下反应:
反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H1
反应②:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-41.1kJ•mol-1
反应③:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3
(1)反应②的活化能Ea(正)______Ea(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。相关键能数据如表,则H1=______ kJ•mol-1。若K1、K2、K3分别表示反应①、反应②、反应③的平衡常数,则K3=______(用含K1、K2的代数式表示)。
化学键H-HC≡OO-HC=O
键能/(kJ•mol-1)4361071464803
(2)某温度下,初始压强为p,容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol CO2、3mol H2,只发生反应①、②,平衡时CO2的转化率为50%,体系内剩余1mol H2,反应②的平衡常数K=______
Ⅱ.清洁能源的开发利用是实现“碳中和”的途径,乙醇—水催化重整可获得H2。其主要反应为:
反应①:C2H5OH(g)+3H2O=2CO2(g)+6H2(g) H=+173.3kJ•mol-1
反应②:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H=+41.2kJ•mol-1
在1.0×105Pa、n(C2H5OH):n(H2O)=1:3时,若仅考虑上述反应,平衡时CO2和CO的生成选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性=×100%
   
(3)图中表示平衡时CO2的选择性及H2的产率随温度的变化的曲线分别是曲线______、曲线______(填“①”、“②”或“③”)。400℃以后,H2的产率随温度变化的原因是______
(4)光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂,光照时,价带失去电子并产生空穴(h+,具有强氧化性),CO2在导带获得电子生成CO和O2-,价带上CH4直接转化为CO和H2,反应机理如图所示:
   
当价带产生1mol空穴(h+)时,在Rh表面生成的CO数目为______NA;价带上的电极反应式可表示为______
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【推荐3】小分子化合物的研究产生了很多有实际意义的应用。
(1)氯代反应可以得到……氯代甲烷,反应的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团,如)反应,步骤如下:
I.链引发II.链传递III.链终止


……

①由生成过程中链传递的方程式为:_______
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取中的H,反应通式:。已知:25℃,101kPa时,中C—H和HCl中H—Cl的键能分别是
A.当X为Cl时,_______
B.若X依次为F、Cl、Br、I,则随着原子序数增大逐渐_______(填“增大”或“减小”)。
③实验证实,若先将光照,然后迅速在黑暗中与混合,可得到氯代甲烷;但先将光照,然后迅速在黑暗中与混合,则几乎无反应。可见光照_______(填“能”或“不能”)产生甲基自由基
(2)一定条件下,与HCl发生反应有①、②两种可能,反应进程中的能量变化如图所示。反应①、②中速率较快的是_______(填序号)。保持其他条件不变,若要提高产物中的比例,可采用的措施是_______(填字母)。

A.适当提高反应温度                                 B.适当调换催化剂
C.适当降低反应温度                                 D.适当改变反应物浓度
(3)甲烷部分催化氧化制备乙炔是目前研究的热点之一、反应原理为:。一定温度下,将充入10L的固定容积容器中发生上述反应,实验测得反应前容器内压强为,容器内各气体分压与时间的关系如图所示。反应的平衡常数_______
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