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:89 题号:15522110
碳的化合物在工业上应用广泛,下面有几种碳的化合物的具体应用:
(1)已知下列热化学方程式:
i.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) △H1=-133kJ·mol-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2=CHCH2C1(g)+HCl(g) △H2=-100kJ·mol-1
在相同条件下,CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g)的正反应活化能Ea()为132kJ·mol-1,则逆反应的活化能Ea()_______kJ·mol-1
(2)在一定条件下可发生分解反应:CH3CHO(g)=CH4(g)+CO(g)某温度下向恒容密闭容器中加入一定量CH3CHO,测得CH3CHO浓度随时间的变化如表所示:
t/min012345
c/(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17
①2~5min内用CH3CHO表示的该反应的平均反应速率为_______
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量CH3CHO进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______
A.CH4和CO的浓度比保持不变
B.容器中压强不再变化
C.4molC-H断裂同时1molC≡O生成
D.气体的密度保持不变
(3)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入6molH2S和3molCH4,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。在压强为0.11MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如下图所示:

①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)
②为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是_______(列举一条)。N点对应温度下,该反应的Kp=_______(MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)。

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【推荐1】我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和,因此,研发二氧化碳利用技术.降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       △H1=-49.5kJ•mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)       △H2=-90.4kJ•mol-1
III.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       △H3
回答下列问题:
①△H3=___kJ•mol-1
②恒温恒容下,向密闭容器按投料比(CO2):n(H2)=1:1通入原料气,若只发生主反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),能判断反应处于平衡状态的是___(填标号)。
A.v(CO2)=3v(H2)
B.体系内压强保持不变
C.CO2的体积分数保持不变
D.断裂3molH—H键的同时断裂3molH—O键
③不同压强下,按照(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。

已知:CO2的平衡转化率×100%
CH3OH的平衡产率×100%
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___(填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___
(2)在一定催化剂催化作用下CO2加氢合成甲酸发生反应如下:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)       △H1=-30.9kJ•mol-1
①温度为T1℃时,该反应平衡常数K=2,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中,实验测得:v=kc(CO2)c(H2),v=kc(HCOOH),k、k为速率常数。T1℃时,k=___k
②当温度改变为T2℃时,k=1.9k,则T2℃时平衡压强___(填“>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强。
③该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),则该反应的活化能Ea=___kJ•mol-1改变外界条件,实验数据如图中的曲线e所示,则实验可能改变的外界条件是___
2021-10-27更新 | 413次组卷
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【推荐2】甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=__________
(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是__________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。
(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应I,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是__________
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1︰3︰1︰1
D.甲醇的百分含量不再变化
(4)对于反应I,温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示:
   
①下列有关说法不正确的是_______________
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
②若在1L密闭容器中充入3molH2和1 molCO2发生反应I,250℃时反应的平衡常数K=__________(保留3位小数);若要进一步提高甲醇体积分数,可采取的措施有__________
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【推荐3】I.(1)电化学降解NO3-的原理如图1所示,电源正极为_____ (填“a”或“b”); 阴极电极反应式为____.


Ⅱ.工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2) 在催化剂的作用下合成甲醇。已知298K 和101KPa 条件下:
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(1) ΔH1= -571.6kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) ΔH2= -283.0kJ/mol
CH3OH(1)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(1) ΔH3= -726.5kJ/mol
(2)则CO(g)+2H2 (g) CH3OH(1) ΔH=____kJ/mol
(3)已知:CH3OH(1) =CH3OH(g) ΔH=+35.2kJ/mol;
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)平衡常数K 随温度变化关系的曲线为图2 中的______(填曲线标记字母Ⅰ或II)。


(4)维持反应温度为510K,以n(H2)/n(CO)=2:1充入一定量的原料气于1 L容器中,在上述条件下充分反应,t1时刻达到平衡测得容器中c(CH3OH)=2mol/L.则平衡时CO 转化率=______;若维持反应温度为520K,其它条件不变,请在图3中画出c(CO)在0~t1时刻变化曲线。__________________


(5)20世纪90年代,化学家研制出新型催化剂: 碱金属的醇盐及溶剂用于合成甲醇。图4是在该新型催化剂作用下,研究温度、压强对合成甲醇的影响。由图可知适宜的反应温度、压强分别为_____ (填字母)。
温度A.90-150℃     B.200-260℃       C.300-360℃        D.400-460℃
压强E.0.1~1MPa       F.3~5 MPa        G.8~10MPa            H.15~20MPa

2017-12-03更新 | 168次组卷
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