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-结构与性质 难度:0.65 引用次数:972 题号:1826084
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)W原子的核外电子排布式为______
(2)均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐,其化学式依次为__________________,推测盐中阴离子的空间构型为______,其中心原子杂化方式为______
(3)Z、W两种元素电负性的大小关系为______;Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为______
(4)CO的结构可表示为CO,元素Y的单质Y2的结构也可表示为YY。右表是两者的键能数据(单位:kJ·mol-1):
A-BA=BAB
CO357.7798.91071.9
Y2154.8418.4941.7

①结合数据说明CO比Y2活泼的原因:______
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子,其结构如图所示,请结合上表数据分析,下列说法中,正确的是______

A.Y4为一种新型化合物                 B.Y4与Y2互为同素异形体
C.Y4的沸点比P4(白磷)高             D.1 mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量

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【推荐1】当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。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)用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向,可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.6kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.2kJ·mol-1
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H3
则:反应Ⅲ的∆H3=___________kJ·mol-1
(2)绝热恒容的条件下,向密闭容器通入CO2和H2进行反应,若只进行反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),下面能说明反应已达到平衡状态的是___________;
A.v(CO)=v(H2O)
B.容器内压强不变
C.单位时间内每形成1mol H—H键,同时形成2mol O—H键
D.容器内n(CO)/n(H2O)的值保持不变
(3)某温度下的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,发生反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。现测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

从反应开始到4min时,氢气的平均反应速率v(H2)=___________;平衡时,CO2的转化率为___________
(4)光催化技术具有高效、节能的优点,利用钛酸锶光催化还原CO2有利于实现“碳中和”,其原理如图2所示,写出铂电极的电极反应式___________。当有2mol H+___________(填“从右向左”或“从左向右”)迁移时,电池左侧生成的氧气在标况下的体积为___________
2021-12-02更新 | 244次组卷
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【推荐2】在生产生活中氮及其化合物的应用和处理已引起广泛关注。
(1)合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ/mol,如下图所示,将6 mol N2和14 mol H2充入一容积可变的密闭容器中发生反应,反应开始时活塞的位置如图1所示,当反应达到平衡时,活塞位置如图2所示,下列表述能用来判断图2所示状态已达平衡的是________,则该条件下反应的平衡常数为________

A.活塞不再移动                                        B.容器内气体压强不再改变
C.容器内气体密度不再改变                    D.容器内气体的平均分子质量不再改变
(2)研究者通过探索,发现利用反向燃料电池可以在温和的条件下将电解水制氢与氮、氢反应制氨合并(即将电解产生的活性氢作为中间产物直接还原氮气),其工作原理示意图如下:写出阴极电极方程式________

(3)SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为:4NH3(g)+4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g),
①已知4NH3(g)+ 3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1 = -1269.0 kJ/mol;
N2(g)+ O2(g)2NO(g) ΔH2 = +180.8 kJ/mol
则反应4NH3(g)+4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g)的ΔH = ________
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应容器中反应10时测得NOx的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,请解释当反应温度高于380℃时NOx的去除率随温度升高先迅速下降后缓慢下降的原因________
③请在下图中画出反应8min时NOx的去除率随温度变化的曲线。___
2019-02-07更新 | 185次组卷
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【推荐3】丙烯是一种重要的化工原料。可由丙烷催化脱氢制备。
主反应:①C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH1
副反应:②C3H8(g)=C2H4(g)+CH4(g)
③C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)
④C3H8(g)+H2(g)=C2H6(g)+CH4(g)
回答下列问题:
(1)已知:C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=-117kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242kJ/mol。反应①的ΔH1=___
(2)某温度下,在体积不变的密闭容器内发生反应①,起始总压强为105Pa,平衡时总压增加了20%。则C3H8的转化率为___;该反应的平衡常数Kp=___Pa。若提高C3H8的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.增大C3H8的浓度
B.提高温度
C.恒容下通入惰性气体
D.使用高效催化剂
(3)工业生产中常采用恒压下充入高温水蒸气的条件。如图表示常压下反应①C3H8的平衡转化率与温度及水烃比(M)的关系,M2___5(填“>”或“<”)。

(4)已知高温下C-C键断裂反应比C-H键断裂的脱氢反应容易发生,这将导致丙烯选择性降低;同时高温加剧催化剂表面积炭,导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于催化剂活性保持,其原因是___。反应气中的配比对催化剂活性的影响如表所示。其中C3H6收率最高时的配比是___
C3H8转换率(%)C3H6选择性(%)C3H6收率(%)
1:1.314.885.112.6
1:2.423.282.8
1:3.622.883.5
1:6.818.060.310.9

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