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 > 能量的相互转化 > 常见能量转化形式
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:17 题号:22278161
为使CO2的利用更具价值,某研究小组设计了如下三种减碳方式。请按要求回答下列问题。
(1)设想1:用太阳能将CO2转化成O2和C(s,石墨烯)如图所示:

①热分解系统中能量转化形式为___________
②在重整系统中的还原剂为:___________
(2)设想2:CO2和CH4反应转化为CH3COOH,其催化反应历程示意图如下(E1与E2的单位为kJ):

①该催化总反应为___________
②Ⅰ→Ⅲ反应的___________kJ/mol。
(3)设想3:CO2与H2在催化剂作用下制取乙烯:在2L密闭容器中分别投入2mol CO2,6mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)   ;在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示。
       
①该反应的___________0(填“>”“<”或“不能确定”)。
②200℃,5min达平衡,v(C2H4)=___________;CO2的平衡转化率为___________;该反应平衡常数的值为___________
③其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,达新平衡时比原平衡C2H4浓度将___________(填“增大”“减小”或“不变),判断理由是 ___________

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【推荐1】I.人类使用能源经历了三个时期。
(1)柴草时期
从能量转化的角度看,木材燃烧时化学能主要转化成_______能和光能。
(2)化石能源时期
迄今为止,煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源。煤的综合利用有_______、煤的气化和煤的液化等:石油经分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油,通过催化裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯等,通过结构的重新调整可得到芳香烃类化合物。
(3)多能源结构时期
基于环保理念,天津市将逐步减少传统燃油汽车的使用,燃料电池汽车将有更广阔的发展前景。如图1所示为氢氧燃料电池的示意图,其基本工作原理与铜锌原电池的相同。根据图中电子流动方向判断,A电极的电极反应方程式为_______,氢氧燃料电池的优点是_______(写一条即可)。
 
II.氮的循环对人类的生产和生活具有重要意义,图2为氮的部分循环过程:
(4)上述转化中,属于氮的固定的是_______(填标号)。
(5)步骤②,以氨气为原料制备两种常见氮肥的反应如下:
a.NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
b.2NH3(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(NH2)2(s) ΔH<0
其中原子利用率为100%的反应是_______(填字母)。既能加快反应b的化学反应速率,又能使该平衡正向移动的外界因素是_______(任写一项)
III.(6)用0.1mol·L-1NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸H3A,得到pH与V(NaOH)、lgX[X=的关系分别如图3、图4所示。

结合图3信息,当滴入20mLNaOH溶液时,请补全溶液中的离子浓度大小排序:c(Na+)>___>___c(HA2-)>c(OH-),结合图4中的II,当溶液中的=101.8,此时溶液的pH=____
2021-06-12更新 | 341次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】甲醇作为新型清洁可再生燃料,对缓解能源危机以及实现“碳中和”目标具有重要的战略意义。二氧化碳合成甲醇工艺流程如图所示。

(1)光伏发电装置中实现的能量转化形式是_____
(2)电解水制H2装置中,氢气应在_____极排出,其电极反应方程式为_____
二氧化碳加氢合成甲醇一般通过如下两步实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1
(3)二氧化碳加氢制甲醇的总反应热化学方程式:_____
(4)上述两步反应过程中能量变化如图所示,两步反应中反应速率较慢的是_____(填“①”或“②”),理由是______。催化剂界面催化性能较好的催化剂是_____

(5)甲醇作为一种高能量密度的能源载体,具有广阔的发展前景。
已知:燃料的能量密度是单位体积的燃料包含的能量,单位kJ/m3
热值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,单位kJ/g。
在一定温度和催化剂作用下,车载甲醇可直接转变为氢气,从而为氢氧燃料电池提供氢源。已知氢气和甲醇的热值分别为143kJ/g和23kJ/g,与车载氢气供能模式相比,车载甲醇供能模式的优势是_____
2023-01-06更新 | 87次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】I.完成下列问题。
(1)的盐酸与的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:如图,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(2)向溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸,则恰好完全反应时的放出热量从大到小的排序是_______
(3)已知现有下列反应





其中反应热符合的是_______(写序号)
II.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。

(4)上述过程中,能量的变化形式是由_______转化为_______
(5)根据数据计算,分解_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ的能量。
2022-06-04更新 | 536次组卷
共计 平均难度:一般