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:120 题号:15287250
氨是最重要的氮肥,也是产量最大的化工产品之一。合成氨工艺是人工固氮的重要途径。
(1)已知:气态分子中l mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,叫做该化学键的键能(kJ· mol-1)。一些键能数据如下表:
化学键N≡NH-HN-H
键能E(kJ·mol-1)946.0436.0390.8

反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=________kJ·mol-1
(2)化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了部分参加反应的分子在固体催化剂表面合成氨的反应过程,模拟示意图如下:

i.图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②到图③的过程___________能量(填“吸收”或“放出”)。
ii.N2的吸附分解反应速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中,原料N2和H2物质的量之比为1∶2.8,分析说明N2过量的理由是:原料气中N2相对易得、______________________
iii.关于合成氨工艺,下列说法正确的是___________
A.控制温度(773K)远高于室温,是为了提高平衡转化率和加快化学反应速率
B.基于NH3有较强的分子间作用力,可将其液化,不断将液氨移去,利于化学平衡向正反应方向移动
C.当温度、体积一定时,在原料气中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
(3)在恒容密闭容器中按物质的量比1:3投入氮气和氢气,发生反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),分别在200℃、400℃、 600℃条件下进行反应,平衡时,NH3的物质的量分数与总压强的关系如图所示:

i.M点和N点的平衡常数大小关系是KN___________KM (填">”、“<”或者“=”)。
ii.M点的平衡常数为Kp=___________MPa-2 (计算结果保留到小数点后两位。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。)
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)+。用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是___________

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【推荐1】甲醇是重要的化工原料,在有机合成中具有广泛应用。
I.(1)用甲醇制取甲胺的反应为   H
已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键C―OH―ON―HC―N
键能/kJ·mol-1351463393293
则该反应的H=__________kJ·mol-1
Ⅱ.一定条件下,将2mol CO和6mol H2通入2L密闭容器中发生如下反应
主反应:       H<0       
副反应: H<0                  
反应到t min时,达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)如图所示:
   
(2)图中a___b(填“大于”或“小于”)。图中Y轴表示温度,其理由是__________
(3)若反应II的平衡常数K值变小.则下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.平衡均向正反应方向移动
B.平衡移动的原因是升高了温度
C.达到新平衡后,φ(CH3OH)减小
D.容器中φ(CH3OCH3)增大
(4)平衡时,M点CH3OH的体积分数为12.5%,c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1,则此时CO的转化率为________;用H2表示I的反应速率为______mol·L-1·min-1。反应Ⅱ的平衡常数K=___________(用分数表示)
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已知某些共价键的键能:
化学键H—HC—HO—HC—OC=O
键能/436413463351745

(1)的电子式为___________
(2)分子结构如图。

分子中O的杂化轨道类型___________
②键长a、b、c从长到短的顺序为:___________
③乙醇的沸点(78℃)高于甲醇(65℃)。解释原因:___________
(3)在350℃、催化下用制备的反应原理如图。

①该条件下制备甲醇的热化学方程式为:___________
②下列说法正确的是___________(填序号)。
a.电负性由大到小的顺序:O>C>H
b.步骤a涉及s—s键的断裂和键的生成
c.步骤d、e的反应热相等
d.升高温度可以提高反应速率和的平衡产率
(4)干冰的晶胞结构如图所示,若该晶胞边长为,干冰晶体的密度为,则阿伏加德罗常数的值为___________

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(1)CO 还原 NO 的反应为 2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-d kJ/mol(d>0)部分化学键的键能数据如表(设 CO 以 C≡O 键构成):
化学键C≡ON≡NC=O
E/(kJ·mol-1)abc
①由以上数据可求得 NO 的键能为_______kJ/mol(用含 a、b、c、d 的代数式表示)
②写出两条有利于提高 NO 平衡转化率的措施_______
(2)一定条件下,向体积为 1 L 的恒容密闭容器中充入 x mol CO2和 y mol H2,发生的反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ·mol-1
①如图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为_______(填“a”或“b”), 其判断依据是_______

②若 x=2、y=3,测得在相同时间内(5 min)不同温度下 H2的转化率如图所示,则在该时间段内,恰好达到化学平衡时的点为_______(填 a、b、c),此时,用 H2表示的反应速率为_______,容器内的压强与反应开始时的压强之比为_______
   
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