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-原理综合题 难度:0.4 引用次数:65 题号:21878753
乙烯被广泛用于合成聚乙烯等聚合产品。工业生产的乙烯中含有的少量乙炔会导致聚合催化剂中毒失活,含有的乙烷会使聚合过程终止。因此乙炔的选择加氢制乙烯在生产中有重大经济意义。反应原理如下:
反应 (主反应)
反应 (副反应)
回答下列问题:
(1)分别以 乙炔和 氢气或 乙烯为初始原料,在 下,使用对反应 选择性好的催化剂,分别在恒压容器中反应,达平衡时,以乙炔和氢气为原料,体系向环境放热以乙烯为原料,体系从环境吸热,忽略副反应热效应,反应焓变___________
(2)初始条件同上,表示某物种 的物质的量与除 外其它各物种总物质的量之比,随时间变化关系如图所示,实验测得,则图中表示 变化的曲线是___________;反应I平衡常数Kp=___________;以乙炔和氢气为原料时,时刻 ___________

(3)在催化剂表面逐步加氢,当变成 时,可从催化剂表面脱附生成 也可以继续加氢。清华大学李亚林团队找到一种催化剂,可使 脱附生成 而不继续加氢,使催化产物停留在乙烯而不继续加氢生成乙烷。下面是两种催化剂(① 和② )分别催化乙炔加氢的反应机理:

在催化剂②作用下,倾向于___________(填“脱附”或“加氢”),结合图中数据,推测清华大学团队找到的理想催化剂是___________(填“①”或“②”),原因是在该催化剂上的脱附能___________(填“高于”或“低于”) 进一步加氢需要突破的能垒,该催化剂具有好的选择性。

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【推荐1】高温下用H2还原CuCl制备活性铜,反应原理如下:
2Cu(s)+Cl2(g) 2CuCl(s) ΔH1=-36 kJ·mol1
H2(g)+2CuCl(s) 2Cu(s)+2HCl(g) ΔH2
有关物质的键能数据如下表:
物质H2Cl2HCl
键能/kJ·mol1436243432

(1)ΔH2________kJ·mol1
(2)经测定反应②制备活性铜的反应趋势大,原因是__________
(3)在某温度下,反应①达到平衡状态,在tl时,增加压强到原来的2倍(Cu的量足够),在图中画出Cl2浓度的变化趋势线。________________________

(4)白色不溶于水的CuCl可以由电解法制得,如图所示:

①装置中用的交换膜为________
A.阳离子交换膜   B.阴离子交换膜
C.质子交换膜   D.氢氧根离子交换膜
②阳极的电极反应式为______________________________________________
(5)已知CuCl可溶解于稀硝酸,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
(6)根据已学知识写出制取CuCl的一种方法,用化学方程式表示:____________________________
2017-08-13更新 | 524次组卷
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【推荐2】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,△S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是__________
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂不仅可以加快反应速率还可以降低反应所需的温度
(2)一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应,若容器容积恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的,则N2的转化率为______________
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如下:

请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气的原因_____________________________
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。

①图像中T2和T1的关系是:T2_______T1(填“>”“<”或“=”)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___________(填字母)。
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min51015202530
c(NH3)/mol·L-10.080.140.180.200.200.20

此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________
(6)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。
已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g)        △H= +181 kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g) 2H2O(g) △H= -484 kJ·mol-1
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式________________________________________
2019-12-23更新 | 137次组卷
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【推荐3】对CO2的综合利用可以实现经济社会发展和生态环境保护双赢,对促进低碳社会的构建具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知:①C的燃烧热为393.5kJ·mol-1
②H2的燃烧热为286kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ•mol-1
则CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)△H=___kJ•mol1
(2)CO2合成甲醇是碳减排的一种重要方法,向1L恒容密闭容器中加入1molCO2、amolH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-48.7kJ•mol-1。平衡时混合气体中CH3OH的体积分数与氢气的物质的量关系如图1所示。

①有利于该反应自发进行的条件是___(填“低温高压”“高温低压”或“低温低压”)。
②图1中 A、B、C三点对应的体系,CO2的平衡转化率最大的是___(填字母),判断依据是___
(3)利用 CO2催化加氢制乙烯,反应为 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) H。
在1L恒容密闭容器中,均加入1molCO2、3molH2,分别选用两种催化剂,反应进行相同时间后,测得CO2转化率[α(CO2)]随反应温度的变化如图2所示。
①使用催化剂Ⅰ时反应的活化能___(填“高于”或“低于”)使用催化剂Ⅱ。
②c、d两点的平衡常数大小关系为:Kc___Kd(填“<”“>”或“=”),判断依据是___
(4)常温下,可利用碱性溶液吸收CO2。用100mL0.3mol·L-1Na2CO3溶液完全吸收0.88gCO2气体(忽略溶液体积变化)。所得溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=___mol•L-1
2019-12-05更新 | 150次组卷
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