组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 反应热 > 能量的相互转化 > 吸热反应和放热反应
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:283 题号:16721593
完成下列问题。
(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出CO和NO2反应的热化学方程式_______

(2)常温常压下,1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______
(3)写出硫酸和烧碱的稀溶液反应生成1摩尔水时的中和热的热化学反应方程式__________(中和热为57.3kJ/mol)。
(4)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ/mol ①
P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ/mol ②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______。相同状况下,能量状态较低的是_______;白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
①写出此条件下,反应A的热化学方程式_______
②断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为_______kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键_______(填“强”或“弱”)。

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(2)在恒温恒容条件下充入CO2(g)和H2(g)发生上述反应。
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.混合气体的密度不随时间变化
B.混合气体的总压强不随时间变化
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D.CH4(g)和H2O(g)的浓度之比不随时间变化
②其他条件相同,只改变下列一个条件,能提高CH4(g)生成速率的是_______(填标号)。
A.降低温度       В.再充入H2 C.充入N2 D.及时移走部分H2
(3)在恒温条件下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和4mol H2,发生上述反应,测得气体总压强变化如图。

0~10min内,v(H2)=_______mol·L−1·min−1;0~5min内v(H2)_______(填“大于”、“小于”或“等于”)5~10min内v(H2)。
(4)CH4—空气碱性燃料电池的能量转化率高,某甲烷燃料电池如图所示。放电时,电子由铂极流出,经电流表流向石墨电极。

①在石墨电极附近充入_______(填“CH4”或“空气”)。
②铂极上发生反应的电极反应式为_______
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反应i:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49kJ·mol-1K1
反应ii:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41kJ·mol-1K2
(1)反应体系中存在反应iii:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)则∆H3=___________kJ·mol-1;相同条件下,反应iii的平衡常数K3=___________(用平衡常数K1、K2表示)。
(2)CO2催化加氢生产甲醇的反应历程的能量变化如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面;图中*H已省略)。

该反应历程中,决定反应速率的步骤所需的活化能为___________eV。
(3)保持压强为aMPa,将二氧化碳和氢气按照投入密闭容器中,同时发生反应i和ii,一段时间后,体系中CO2平衡转化率及甲醇产率随温度变化关系如下图所示。

①上图中曲线I表示________(填“CO2平衡转化率”或“甲醇产率")随温度变化的曲线,请简述理由:___________
②550K时,该平衡体系中CO的物质的量为________mol,反应i的平衡常数Kp=_______(MPa)-2(列出计算式)。
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