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:181 题号:15975724
氨是重要的无机化工产品,工业合成涉及到的主反应是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。回答下列问题:
(1)已知1molN2中的共价键断裂吸收Q1kJ能量;1molH2中的共价键断裂吸收Q2kJ能量;形成1molN-H释放Q3kJ能量。
①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=_______kJ·mol-1
②Fe3O4为该反应的催化剂,使用时常加入Al2O3与之生成合金FeO·Al2O3使Fe3O4分布均匀,其目的是_______
(2)用平衡分压p(NH3)、p(N2)、p(H2)代替平衡浓度表示化学平衡常数。温度不变,将平衡时体系的总压强p1增加到原来的两倍,则此时Qp=_______(用含Kp的代数式表示)。
(3)T℃时,在有催化剂的恒容密闭容器只中充入N2和H2。如图所示为不同投料比[]时某反应物X的的平衡转化率的变化曲线。反应物X是_______(填“N2”或“H2”),判断依据是______________

(4)工业上可通过反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1制备原料气氢气。
①制备过程中一般采用较高的压强(3.0MPa),原因是_______;原料气在进入氨合成塔前需除去CO,原因是_______
②在镍催化剂表面存在如下反应机理(*表示镍表面活性中心,上标*表示组分被活性中心吸附):
I.CH4+2*=CH3*+H*(慢)H2O+*=H2+O*
II.CH3*+*=CH2*+H*
III.CH2*+*=CH*+H*
IV.CH*+O*=CO*+H*
V.CO*=CO+*
甲烷在镍催化表面发生的五个基元反应中,活化能最大的是_______(填标号)。若反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)在任意温度下能自发进行,则ΔH1_______0(填“大于”或“小于”)。

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(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法是:催化剂存在时用H2将NO还原为N2,已知:

则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是_______
(2)工业制硝酸的第一步反应是工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H<0。
①该反应的平衡常数表达式为_______
②若其他条件不变,下列措施既能加快反应速率又能增大氨气产率的是_______
A.升高温度                                           B.将NH3从体系中分离
C.压缩体积,使体系压强增大                  D.通入过量的N2E.用铁触媒做催化剂
(3)某研究小组在实验室研究某催化剂效果时,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。

若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为__;在=1的条件下,应控制的最佳温度在__左右。
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中发生的总反应为:4NO2+O2=2N2O5,则石墨I电极反应式为__
2021-04-16更新 | 76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”。回答下列问题:
Ⅰ、CO2加氢可以合成甲醇,该过程主要发生如下反应:
反应①: 
反应②: 
反应③: 
(1)反应②的活化能_____(填“>”“<”或“=”)。相关键能数据如表,则_____。若分别表示反应①、反应②、反应③的平衡常数,则_____(用含的代数式表示)。
化学键
键能4361071464803

(2)某温度下,容积为2L的恒容密闭容器中充入2molCO2、3molH2,只发生反应①、②,平衡时CO2的转化率为50%,体系内剩余1molH2,从反应开始到平衡H2与CO2反应的速率之比为_____,反应②的平衡常数_____
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.其主要反应如下:
反应ⅰ: 
反应ⅱ: 
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

(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”)。
(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(,具有强氧化性),CO2在导带获得电子生成CO和,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()时,在Rh表面生成的CO数目为_____;价带上空穴()参与的电极反应式为_____
2023-12-01更新 | 150次组卷
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【推荐3】习近平总书记在党的二十大报告中指出“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。其中研发的利用技术,将转化为能源是缓解温室效应和解决能源问题的方案之一。请回答下列问题:
(1)某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用,转化的基本原理如图甲所示。

①M极发生的电极反应式为_______;该电池电流流向为_______(填“M→N”或“N→M”)。
②工作一段时间后,N电极室中的溶液_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)由制备合成气(),再由合成气制备的反应转化关系如图乙所示,制备合成气的反应中,若生成,反应Ⅰ和Ⅱ中共转移电子的物质的量为_______
   
(3)科学家提出以TO2为催化剂, 光热化学循环分解法,达到减少大气中CO2含量的目的,反应机理和相关数据入图丙所示,全过程的热化学方程式为 _______
   
物质的量物质完全断键所需吸收的总能量
1mol1598kJ
1mol1072kJ
1mol496kJ
(4)已知以为原料合成涉及的反应如下:
反应ⅰ:   
反应ⅱ:   
反应ⅲ:   
一定温度和催化剂条件下,一定量的(已知不参与反应)在总压强为的密闭容器中进行上述反应,平衡时的转化率、的选择性随温度的变化曲线如图丁所示。
   
①图丁中曲线b表示物质_______的变化(填“”“”或“”)。
②某温度下,反应到达平衡,测得容器中的体积分数为12.5%。此时用的分压表示内的反应速率_______
2023-10-24更新 | 148次组卷
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