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:0.4 引用次数:50 题号:22360393
氮气来源广泛且转化生成的工业产品(如氨、肼类等)具有重要的社会效益和经济价值。我国科学家成功制备了一类以金属锌为中心离子、具有双氮负离子配位和稳定D-A-D夹心结构的多孔金属配位聚合物材料NJUZ-1.NJUZ-1双氮配位聚合物具有优异的固氮性能。能够将空气中的氮气经光催化还原为氮。
(1)氨分子的空间构型为___________
(2)光催化固氮在NJUZ-1催化剂作用下的反应机理如下(*表示吸附态)



已知断裂1mol相应化学键需要的能量如下
化学键
能量436kJ391kJ946kJ
写出光催化固氮在NJUZ-1催化剂作用下总反应的热化学方程式___________
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:   ΔH<0
请完成下列问题:
T/℃200300400
KK1K20.5
①试比较化学平衡常数K1、K2的大小,K1___________K2(填“>”、“<”或“=”)
②400℃时,反应的化学平衡常数为___________。当NH3、N2和H2的物质的量分别为2mol、amol和1mol时,。a=___________
③采用NJUZ-1将空气中的氮气经光催化还原为氨时需要将N2纯化,目的是___________
(4)氧化锌是制备NJUZ-1的重要原料之一,其结构有很多种,其中一种立方晶胞结构如图所示,Zn2+的配位数为___________;Zn2+周围等距且最近的Zn2+数为___________

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【推荐1】我国力争于2030年前做到碳达峰。催化重整是利用的研究热点之一、该催化重整反应体系主要涉及以下反应:
反应Ⅰ:主反应      
反应Ⅱ:副反应      
反应Ⅲ:积碳反应      
反应Ⅳ:积碳反应      
(1)有关化学键键能数据如表:
化学键H—HH—OC=OC≡O
键能/4364638031076

已知CO中含有的化学键为C≡O,则反应Ⅱ的_______kJ/mol。
(2)下列关于该重整反应体系的说法正确的是_______(填字母)。
A.加入催化剂,可提高的平衡转化率
B.增大的浓度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率均增加
C.随着投料比的增大,达到平衡时的转化率增大
D.在一定条件下建立平衡后,移去部分积碳,反应Ⅲ和反应Ⅳ平衡均向右移动
(3)恒温下,往2L密闭容器中加入2mol、2mol进行该催化重整反应(不考虑除主反应外的其他反应),2min后测得的转化率为40%,则2min内平均反应速率_______
(4)设为分压平衡常数(用分压代替浓度,气体分压=总压×该组分的物质的量分数),反应Ⅲ、Ⅳ的(T表示温度)的变化如图所示。据图判断,反应Ⅰ的_______0(填“大于”“小于”或“等于”),说明判断的理由_______

(5)在恒温、体系总压恒定为下,往密闭容器中加入进行该催化重整反应(不考虑除主反应外的其他反应),达到平衡状态时,的转化率为50%。则该温度下的平衡常数_______(用含的代数式表示)。
2022-12-16更新 | 137次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】丙烯是一种重要的化工原料,可以由丙烷在催化剂作用下,制得:
反应Ⅰ(直接脱氢):   
反应Ⅱ(氧化脱氢):   
(1)已知键能:。由此计算:分子中共价键的键能为_______
(2)在一定温度和总压恒定的条件下,向反应装置通入气体浓度比为的混合气体(不参加反应),各组分气体的体积分数随时间的变化关系如图所示;反应一段时间后,实验测得消耗的的质量之比小于2.75的原因可能是_______

(3)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为的混合气体,已知某反应条件下只发生如下反应(k,k′为速率常数):
反应Ⅱ:   k
反应Ⅲ:   k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为:,试推测丙烯的浓度随时间的变化,在图中画出变化趋势图_______

(4)关于上述反应,下列说法不正确的是_______。
A.总压恒定时,通过多或过少都会降低丙烯的产率
B.将空气经碱液净化处理后,按合适比例与混合,可作原料气制丙烯
C.提高原料气中的体积分数,能使反应Ⅱ平衡右移,一定能提高丙烯产率
D.实际生产过程中,应该根据反应达平衡后丙烯的体积分数最大值确定反应的温度
(5)已知:ⅰ.一般来说,在过氧化物()存在下,丙烯与HBr发生自由基机理的反马氏加成反应生成1-溴丙烷:
ⅱ.以作溶剂,光、热或过氧化物存在时,丙烯与HBr、NBS固体可发生自由基机理的取代反应(固体表面):。NBS固体极易与HBr快速反应生成,进而生成溴自由基(用表示)发生后续反应。
①若过氧化物存在下,丙烯与HBr的反马氏加成反应的机理如下:
引发阶段:
Ⅰ.
Ⅱ._______;
链的传递:
Ⅲ. CH3-CH=CH2+Br·→CH3-CH-CH2Br
Ⅳ. CH3-CH-CH2Br+HBr→CH3-CH2-CH2Br+Br·
链的终止:(若自由基之间相互结合或被反应容器壁所捕获,链反应即行终止)
请你补充引发阶段步骤Ⅱ:_______。按此机理分析预测,写出可能生成的另两种有机物的结构简式______________
②在满足上述自由基反应的条件下,丙烯与HBr的加成和取代反应存在竞争关系,两个反应的进程和能量系如图所示:

请说明在不同条件下两者反应主要产物不同的原因:_______
2022-05-27更新 | 318次组卷
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【推荐3】化学固定、催化活化循环利用的研究,备受重视。铜基催化剂上加氢合成甲醇是重要的利用途径。该工艺主要发生合成甲醇的反应Ⅰ和逆水汽变换反应Ⅱ。
I.
II.
已知甲醇的选择性
(1)反应I能自发进行的条件是___________。(填“低温”或“高温”或“任意温度”)
(2)根据下表中的键能数据,计算___________
化学键
键能/4361071464803
(3)恒温恒容条件下,原料气以物质的量浓度1∶3投料,甲醇的选择性为50%。已知初始平衡转化率为50%,则该条件下反应I的平衡常数_______
(4)已知催化剂表面金属能吸附分子,反应I和II发生在催化剂表面的不同活性位点。在条件下,将原料气按照a、b、c、d四种方式以相同流速通过催化剂,测得各组分转化率(X)和选择性(S)如下表所示。
原料气组成与转化率和选择性的关系
原料气(体积分数)(%)
(a)16∶0∶841804356
(b)16∶0.6∶83.41206138
(c)16∶2∶821108911
(d)16∶4∶8096.0990
①由上表数据可知,其他条件一定时,原料气中体积分数越大,生成的甲醇___________越多(填“一定”或“不一定”)
②根据上表数据,推测随着原料气中掺杂体积分数的增大,转化率迅速降低的原因是___________
③在催化剂作用下发生上述反应I、II,达平衡时的转化率随温度和压强的变化如右图所示,则由大到小的顺序为___________,当压强一定时,的平衡转化率呈现如图变化的原因是___________
   
2023-05-14更新 | 151次组卷
共计 平均难度:一般