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:65 题号:21087463
我国氢能源汽车已经开始销售,氢能源的热值高、无污染,使其成为理想的能源,工业上量产化制氢原理是:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=akJ/mol。
(1)相关化学键键能数据如下表所示。
化学键H-HC=OH-OC-H
435745463415
则a=___________
(2)关于上述反应中CO2产物的再利用一直是科研工作者研究的重点。工业上利用 CO2制备甲醇的原理是:CO2(g) + 3H2(g)H2O(g) + CH3OH(g),现研究温度及分子筛膜(用分子筛膜代替容器器壁,该膜只允许极性分子通过)对甲醇平衡产率的影响。将CO2初始投料分别按1.0mol/L和4.0mol/L充入恒容容器中,温度及分子筛膜对甲醇平衡产率的影响如图所示。

①220℃时,经过2min达到M点,则该条件下0~2min内的平均反应速率___________;无分子筛膜时,升高温度,反应速率___________(选填“增大”、“减小” 或“不变”)。
②其他条件不变,有分子筛膜时甲醇的平衡产率总是高于没有分子筛膜,其原因可能是___________
(3)工业上利用 CO2和H2制备甲醇的容器中存在的反应有:
反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g) H2O(g) + CH3OH(g)
反应Ⅱ:CO2(g) + 4H2(g) 2H2O(g) + CH4(g)
反应Ⅲ:2CO2(g) + 6H2(g) 4H2O(g) + C2H4(g)
为分析催化剂对反应的选择性,在1L恒容密闭容器中充入2.0 mol CO2和5.3mol H2。若测得反应进行相同时间后,有关物质的物质的量随温度变化如图所示:

①该催化剂在较低温度时主要选择反应___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②研究发现,若温度过高,三种含碳产物的物质的量均会迅速降低,其主要原因可能是___________
③在一定温度下达到平衡,此时测得容器中部分物质的含量。则该温度下反应Ⅰ的平衡常数K=_______(结果保留两位小数)。
(4)研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时零排放,其基本原理如图所示。温度小于时进行电解反应,碳酸钙先分解为,电解质为熔融碳酸钠,阳极的电极反应为,则阴极的电极反应为___________

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(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键C-HC=OH-HC≡O(CO)
键能/kJ·mol-14137454361075
则该反应的△H=______kJ·mol-1
(2)为了加快该反应的速率,可以进行的措施是(     )
A.恒温恒压下,按原比例充入CH4、CO2
B.恒温下,缩小容器体积
C.增大反应物与催化剂的接触面积                                   
D.降低温度
(3)恒温下,向2L体积恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4,使其在催化剂作用下进行反应,经tmin后,测得CO有amol,则v(CO2)=______。下列各项能说明该反应达到平衡的是(      )
A.容器内气体密度保持一定                                 B.容器内CO2、CH4的浓度之比为1∶1
C.该反应的正反应速率保持一定                           D.容器内气体压强保持一定
(4)用甲烷作燃料的碱性燃料电池中,电极材料为多孔惰性金属电极,则负极的电极反应式为_______________
2018-07-16更新 | 129次组卷
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【推荐2】(1)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:

①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
②1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式:__________________
(2)在298 K、101 kPa时,已知:2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)  ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是___________
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2          B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2          D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
(3)已知红磷比白磷稳定,则反应P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1;P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2;ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1_________ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ/mol,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如下表:
物质H2(g)Br2(g)HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)436200a

则表中a=________
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(1)甲烷、硫化氢重整反应制备氢气的原理为,该反应体系的能量随反应过程的变化关系如图所示:
   
气态原子形成1 mol 和4 mol 会释放热量2898 kJ,则1 mol 和0.5 mol 断键形成气态原子需要吸收的能量可能是___________(填字母)。
A.4056 JB.1396 kJC.1506 kJD.20356 J
(2)一定温度下,甲烷与一氧化氮在某恒容密闭容器中发生反应:,下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.体系总压强保持不变
B.形成4mol C-H键的同时有4mol H-O键形成
C.
D.NO的物质的量分数保持不变
(3)在重整体系中通入适量发生反应:。在一定温度下,向恒容密闭容器中通入3 mol 、1mol 和4 mol ,起始总压为12 MPa,体系中部分气体的含量与时间变化的关系如图所示:
   
①曲线甲、丙表示的物质依次是______________________(填化学式)。
②M点时,的转化率为___________
③20 min时达到平衡,0 ~20 min内用表示的平均反应速率为___________,CO的分压p(CO)=___________MPa(分压=总压×物质的量分数)。
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