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:160 题号:17829582
CO2的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视,将CO2转化为高附加值化学品已成为有吸引力的解决方案。
I.例如可以用CO2、H2为原料合成CH3OH反应:CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g) ΔH。CO2和H2在某催化剂表面上合成甲醇的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

(1)反应的ΔH_______ 0(填“>”或“<”):该历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为_______
II.已知研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重要的意义。
工业上CO2与CH4发生反应I:CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=+234.0 kJ/mol
在反应过程中还发生反应II:H2(g) + CO2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH2
(2)已知部分化学键的键能数据如下表所示:
化学键H-OH-HC=OC≡O
键能(kJ/mol)4134368031076

则ΔH2=_______ kJ/mol。
(3)在密闭容器中充入CO2与CH4,下列能够判断反应I达到平衡状态的是_______
A.容积固定的绝热容器中,温度保持不变
B.一定温度和容积固定的容器中,混合气体的密度保持不变
C.一定温度和容积固定的容器中,混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO和H2时,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是_______
②计算923K时反应II的化学平衡常数K=_______ (计算结果保留小数点后两位)。
(5)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~400℃,乙酸的生成速率先减小后增大的原因______

②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是_______ (只答一条即可)。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)。已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是__________

从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化,化学键的键能如下表所示:
化学键H—HO=OH—O
键能(kJ·mol-1)436496463

则生成1molH2O(g)可以放出热量_________________kJ。
(2)下列反应中,属于放热反应的是_________,属于吸热反应的是_________
a.盐酸与烧碱溶液反应                 b.Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3
c.氢气在氧气中燃烧生成水     d.高温煅烧石灰石使其分解
e.铝和盐酸反应                       f.葡萄糖在人体内氧化分解
Ⅱ.A、B、C、D 四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生

根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中溶液中的阴离子移向 _____________极(填“正”或“负”)。
②装置乙中正极的电极反应式为_________________________
③装置丙中溶液的pH __________________(填“变大”“变小”或“不变”)。
④四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________________
2020-09-06更新 | 150次组卷
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【推荐2】环己烯()是一种重要的化学试剂,主要用于有机合成和油类萃取。利用环己烷脱氢制备环己烯的反应原理如下。

直接脱氢:1.   
氧化脱氢:   
回答下列问题:
(1)已知几种化学键的键能数据如下表所示。
化学键H-HC-HC-C
键能/(kJ436413348615
则△H1=_______kJ·mol-1;从热力学角度分析,反应1能自发进行的条件是_______(选填“低温”或“高温”)。

(2)科技工作者结合实验与计算机模拟结果,研究环己烷直接脱氢制环己烯的反应历程(如上图所示),其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
的焓变小于零的原是_______
脱氢的速率_______(选填“大于”“小于”或“等于*脱氢的速率。
③环己烷脱氢制备环己烯的副产物可能有______________(填结构简式)。
④在恒容密闭容器中充入一定量的环己烷,其初始压强为p,发生直接脱氢反应达到平衡时,环己烷的转化率为x,则反应I的标准平衡常数Kθ=_______[已知:分压=总压×物质的量分数,对于反应,Kθ=,其中pθ=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。
(3)在压强恒为的密闭容器中充入不同投料比的环己烷和CO2,在不同温度下达到平衡时,环己烷的转化率如下图所示,则a、b、c的大小关系为_______,判断的理由是_______

2024-06-04更新 | 123次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】填空。
(1)在一个容积不变的密闭容器中加入和合适的催化剂,发生反应,反应温度对的平衡转化率[的平衡转化率]和催化剂的催化效率的影响如下图所示。
   
①在催化剂作用下合成的最佳温度为___________(填标号)。
A.    B.    C.
时,若经过反应达到平衡,则内用表示的平均反应速率为________
(2)某实验小组结合原电池原理设计了如图所示的燃料电池装置,极为___________极(填“正”或“负”),M极的电极反应式为___________
   
(3)气体在一定条件下可被氧气氧化,反应的化学方程式为。已知:键能是指气态分子中化学键断裂成气态原子所吸收的能量,试利用下表中键能数据计算上述反应中有被氧化时,该反应___________(填“吸收”或“放出”)的能量为___________
共价键
键能366498464193
(4)向温度、体积均相同的两个恒容密闭容器中均充入,在不同催化剂下发生反应:,测得不同催化剂下氨气浓度随时间的变化如下表所示。
编号   020406080
催化剂10.000.400.781.131.44
催化剂20.000.200.380.540.67
对比可知,催化效果较好的是催化剂___________除催化剂外,对于该反应,请写出一种加快反应速率的方法:___________
2023-07-01更新 | 95次组卷
共计 平均难度:一般