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=生成物的总能量之和-反应物的总能量之和进行计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:313 题号:20302731
甲醇既是重要的化工原料,又是一种清洁燃料。利用CO,加氢合成甲醇的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g)       ΔH1
Ⅱ.CO2(g) + H2(g)CO(g)+H2O(g)               ΔH2>0
回答下列问题:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化CO2加氢合成甲醇的反应历程,如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
   
①ΔH1___________0(填“>”或“<”)。
②图示历程包含___________个基元反应,其中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________
(2)向刚性容器中充入一定量CO2和H2,在相同压强和不同温度下,反应相同时间,CO2的转化率和甲醇选择性[已知甲醇的选择性= ]随温度的变化如下图所示:

在200~300℃间,CH3OH的选择性随温度的升高而下降,写出一条可能原因___________
(3)一定条件下,向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的CO2和H2,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。
①有利于提高甲醇平衡产率的条件是___________(填标号)。
A.高温高压     B.低温高压     C.高温低压     D.低温低压
②达到平衡时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为75%,则a(H2)=___________(计算结果保留3位有效数字);反应Ⅱ的Kp=___________

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(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是_______(填序号)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,氧气充足时燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。

①在通常状况下,_______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为_______
②12 g石墨在24 g氧气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为_______
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1
NO分子中化学键的键能为_______kJ·mol-1
(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式:_______
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①汽车尾气中生成过程中的能量变化如图所示,1mol和1mol完全反应生成_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。

②一种新型催化剂用于的反应:,为测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的浓度如下表:
时间/s012345
104.52.51.51.01.0
3.603.052.852.752.702.70

前2s内的平均反应速率_______
③在容积固定的绝热容器中发生反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内混合气体温度不再变化       B.容器内的气体压强保持不变
C.       D.容器内混合气体密度保持不变
(2)煤燃烧排放的烟气中含有,会污染大气,形成酸雨。
①针对含的工业废气可以采用“钙基固硫法”。例如将生石灰与含硫的煤混合后再燃烧,可以将最终转化为,请写出生石灰将转化为的反应的化学方程式:_______
②将转化为重要的化工原料的原理示意图如图。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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键能(kJ/mol)391498936463

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