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:0.4 引用次数:249 题号:17515300
世界多国相继规划了碳达峰碳中和时间节点,我国提出在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。目前,研究比较多的是利用CO2合成甲醇、甲酸和乙酸。
I.CO2催化加氢合成甲醇:
(1)反应方程式为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)
已知反应中相关化学键键能数据如下:
化学键H-HC=OC-HC-OO-H
kJ·mol-1436803414326465

①该反应的∆H=___________
在密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2,在不同条件下发生反应:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。

②M、N两点的化学反应速率:v( N)___________ v(M),判断理由是___________
③为提高CO2的转化率,除改变温度和压强外,还可以采取的措施是___________
④若506K时,在10L密闭容器中反应,达平衡时恰好处于图中M点,则N点对应的平衡常数K=___________ ( 保留两位小数)。
II. CO2催化加氢合成甲酸:
(2)利用CO2在新型钌配合物催化剂下加氢合成甲酸,反应机理如图1所示,图中含Ru配合物的某段结构用M表示。该反应的中间体为___________,研究表明,极性溶剂有助于促进CO2插入M—H 键,使用极性溶剂后极大地提高了整个反应的合成效率,原因是___________

III.我国科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图2所示:

(3)①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成CH3OH的电极反应式___________
②根据图示,写出总反应的化学方程式: ___________

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写出1mol气态肼(H2N-NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式________________
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:

①该反应为________(放热吸热”)反应。
②乙容器在60min时达到平衡状态,则0~60min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=____________
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

A、C两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)________Kc(C)(“<”“>”“=”)。
A、B、C三点中NO2的转化率最高的是________(“A”“B”“C”)点。
③计算B点时该反应的压强平衡常数Kp(B)=________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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化学键
abcde
回答下列问题:
(1)_______。(用含字母的代数式表示)
(2)在恒容密闭容器中投入发生反应,实验测得不同温度和压强下,平衡时的物质的量变化如图1所示。

的关系由大到小为_______
②M点,的转化率为_______
③在时,图中N点_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)用制备时有副产物生成。其他条件相同时,测得不同温度下转化率及含碳生成物的选择性数据如表:
转化率/%选择性/%
23012.8347.7552.25
25017.6336.2263.77
27015.9659.7840.22
制备的适宜温度为_______,理由是_______
(4)合成近年来备受关注。在有“氧空位”的催化剂上合成的反应机理如图2所示。

①存在键断裂的反应过程是_______(填数字)。
②由直接合成的总反应方程式是_______
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(1)利用N2H2合成氨是重要的工业反应,下图为反应过程中的能量变化关系。

反应中加入铁粉可以提高反应速率,其原因是____________
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化学键H-HN≡NN-H
E/(kJ/mol)436946391
反应N2(g) +H2(g) NH3(g)的活化能Ea=254kJ/mol,则反应NH3(g)N2(g) +H2(g) 的活化能Eb=______kJ/mol。
(2)汽车内燃机工作时会将N2转化为NO,反应式为N2(g) +O2(g) 2NO(g),该反应在不同温度下的平衡常数K如下表:
温度27℃2000℃
K3.8×10-310.1
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A.v>v        B.v=v       C.v<v        D.无法确定
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