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 > 化学反应中能量变化的原因 > 化学键与化学反应中的能量关系
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:55 题号:19553117
的排放与燃烧化石燃料有很大的关系,所以对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝
(1)汽车尾气中生成过程中的能量变化如图所示。完全反应生成NO会吸收___________的能量。
   
(2)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的脱硝技术,用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氨率如图所示,当温度为___________℃,___________,脱氮效果最佳。
   
Ⅱ.脱碳
(3)一定条件下反应合成进行脱碳处理,其方程式为:。在2L密闭容器中,该反应过程中的部分数据如下表:
反应时间/
03900
106
201.5
301.5
,以的浓度变化表示反应的平均速率为___________
②下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________
A.浓度之比为       B.该密闭容器内压强保持不变
C.       D.该密闭容器内混合气体的密度保持不变
③平衡时,的体积分数为___________(结果保留三位有效数字)。
Ⅲ.脱硫
(4)将转化为重要的化工原料进行脱硫的原理示意图。
   
催化剂a表面的电极反应式为___________,若得到的硫酸质量分数仍为49%,则理论上参加反应的与加入的的物质的量之比为___________

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解题方法
【推荐1】能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)①工业合成氨反应:N2+3H22NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1molN2完全反应生成NH3可放出92kJ热量。如果将10molN2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。   
②已知拆开1 mol H-H键、1 mol N-H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______
(2)某实验小组同学进行如图1所示实验,以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断,②中的温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程_______(填“①”或“②”)的能量变化可用图2表示。   

(3)用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图3所示,则d电极是_______(填“正极”或“负极”),d电极的电极反应式为_______
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【推荐2】氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用,按要求回答下列问题:
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂相应化学键需要的能量如下。若反应生成,可_____(填“吸收”或“放出”)热量_____
化学键
能量

(2)恒温下,将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L,则用氨气表示5min内的化学反应速率为_____mol/(L·min),5min时反应过程体系总压强与初始时的总压强之比为_____
(3)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,在恒容密闭容中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应。为提高此反应的速率,下列措施可行的是_____(填字母)。
A.充入氦气B.降低温度C.使用适合催化剂D.移出CO2

(4)汽车尾气中含有的是造成城市空气污染的主要因素之一,通过传感器可监测汽车尾气中含量,其工作原理如图所示:

电极为_____(填“正极”或“负极”),电极上发生的电极反应式为_____
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【推荐3】回答下列问题:
(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为___(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量;反应N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH=___kJ·mol-1
(3)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___;做一次完整的中和热测定实验,温度计需要使用____次。

(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会____。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
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