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:230 题号:21877363
甲烷是非常重要的化工原料,利用甲烷催化重整技术可制备很多化工品和能源品。回答下列问题:
(1)甲烷是最简单的有机物,写出甲烷在光照条件下与氯气反应生成一氯代物的化学方程式___________
(2)一种甲烷和二氧化碳的共转化催化反应历程如图所示:

已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能413497462351348
根据上述信息,写出该催化反应的热化学方程式___________
(3)有研究团队认为甲烷催化制甲酸的转化过程如图所示:

①上述历程中除制得甲酸外,还可得到的副产品为___________
②已知上述步骤Ⅱ反应的。一定温度下,向恒容密闭钢瓶中充入,在催化剂作用下发生步骤Ⅱ的反应。末达到平衡,测得钢瓶中的物质的量为内,平均反应速率___________。改变条件重复实验,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则___________(填“>”“<”或“=”)。

(4)已知时,与水蒸气重整制氢时主要发生的反应有:,实际生产中可向重整反应体系中加入适量多孔,理由是___________。在m和n两种催化剂作用下,反应的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图所示,已知阿伦尼乌斯经验公式(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),m和n两种催化剂中对该反应催化效果较高的是___________。用m作催化剂时,该反应的活化能为___________

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【推荐1】二甲醚()作为一种重要的化工原料和环保产品,在化工和医药行业中被广泛用作甲基化剂、气雾剂、制冷剂和各种有机合成原料。回答下列问题:
(1)合成气(CO、)一步合成二甲醚的反应为:   
已知:

化学键

H—H

H—O

C—H

C—O

C=O

键能()

436

463

413

343

1076

①根据上述数据计算______
②在容器为恒温恒压时,充入2molCO和4mol,达到平衡时的转化率为50%,该反应的平衡常数______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(2)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和)、压强为5.0MPa的条件下,由和CO直接制备二甲醚,结果如图1所示。260℃或270℃时,产率与CO转化率相差较大,合理的解释是______。图中最高产率对应的温度为290℃,低于290℃时,二甲醚的产率______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是______

(3)若用二甲醚-燃料电池作为电源,利用电解法制备纳米,其装置如图2所示。装置中D电极应连接二甲醚燃料电池中通______(“”或“”)的一极,该电解池中离子交换膜为______离子交换膜(填“阴”或阳)。该电解池的阳极反应式为______
2022-12-28更新 | 96次组卷
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【推荐2】某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为___________
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为,某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol和2.0mol,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示:
t/s050150250350
n()00.240.360.400.40
0~50s内的平均反应速率___________,250s时,的转化率为___________
(3)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为。N≡N的键能为,H−H的键能为,N−H的键能为,则生成1mol过程中放出的能量为___________kJ。
(4)反应达平衡时容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),混合气体密度比起始时___________
(5)为加快反应速率,可以采取的措施是___________(填字母)。
a.降低温度       b.增大压强       c.恒容时充入He气       d.恒压时充入He气       e.及时分离
2023-04-26更新 | 245次组卷
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【推荐3】NF3是微电子工业中常用的一种等离子蚀刻气体,具有较强的氧化性,工业生产NF3常用的方法有气一液反应法、气一固反应法和电解法等。
(1)气一液反应法中发生的主反应和副反应包括:
3F2(g)+NH3(l)=NF3(g)+3HF(l) △H1
3F2(g)+NH4HF2(l)=NF3(g)+5HF(l) △H2
4F2(g)+2NH3(l)=N2F2(g)+6HF(l) △H3
NH3(l)+2HF(l)=NH4HF2(l) △H4
△H1=_____。部分键能数据如下表所示,△H3=_____kJ/mol。
化学键N-NN=NNNH-FF-FN-HN-F
键能(kJ/mol)159456946565153389272

(2)气一固反应法主要包括两步反应:
(NH4)3AlF6(s)+6F2(g)2NF3(g)+8HF(g)+NH4AlF4(s) 反应Ⅰ
NH4AlF4(s)+3F2(g)NF3(g)+4HF(g)+ AlF3(s) 反应Ⅱ
反应I的平衡常数K1和反应II的平衡常数K2的关系是___。若在恒温、恒容的密闭容器中模拟气一固反应法(固体足量),起始时F2的浓度为5mol/L,反应过程中容器中压强一随时间变化曲线如图所示,则前2min的平均反应速率v(NF3)=___mol/(L•min),该温度下K2=___
(3)电解法是通过电解含氟的熔融盐生产NF3,其原理如图所示。a需要接电源的____(填“正极”或“负极”),生成气体A的电极反应是____
   
(4)用NF3对多晶硅电子元件进行蚀刻时不会在电子元件表面形成任何残留物,其原因是_____。(用化学用语解释)
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