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:59 题号:22761287
“液态阳光”,即“清洁甲醇”,指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。CO2加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)已知反应3的反应体系能量变化如图所示,下列说法正确的是______(填标号)。

A.该反应涉及极性键和非极性键的断裂和形成
B.若反应生成的为液态,则放出的能量大于90.77kJ
C.1mol CO(g)和2mol (g)的总键能低于1mol (g)的总键能
D.1mol CO(g)和2mol (g)在容器中充分反应,放出的能量为90.77kJ

(2)恒容绝热密闭容器中进行反应2,下列说法表明反应达到了平衡的是____(填标号)。
A.体系压强不再发生变化B.的转化率不再变化
C.混合气体的密度不再发生变化D.每断裂n mol的H—H键时,形成2n mol H—O键

(3)相关化学键的键能(常温常压下,断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示:
化学键C=O()H—HC—HC—OH—O
键能E/()803436414326464

反应1中,每生成1mol CH3OH(g),会_____(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。
(4)一定条件下,向2L恒温密闭容器中加入1mol CO2 和3mol H2发生反应1,测得的物质的量随时间的变化情况如下表:
时间
00.50a0.750.75
10.500.350.250.25
①a=_____内,_____
②12 min末时,混合气体中CH3OH的物质的量分数为_______。已知:B的物质的量分数
③第3 min时____第9 min时(填“>”、“<”或“=”)。

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(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。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-HCO(CO)
键能(kJ/mol)4137454361075

则该反应的H=__________
(2)利用CO2可制取甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在恒温恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

从反应开始到达平衡这段时间,(H2)=___________;该温度下的化学平衡常数数值=__________(保留三位有效数字)。
(3)一定条件下,将工业排放的CO2通过灼热焦炭层可以合成气体燃料CO,发生反应CO2(g)+C(s)2CO(g),实验测知用不同物质表示的正、逆反应速率符合如下公式:(CO2)=k·C(CO2),(CO)=k·C2(CO),则该反应的化学平衡常数K与k、k之间的关系式为_____________
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ii. CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
iii. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:   
(1)已知反应ii中的相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)数据见表:

化学键

H-H

C-O

CO

H-O

C-H

E/(kJ·mol-1

436

343

1076

465

413


由此计算△H2=________ kJ·mol-1; 已知△H1=-58kJ·mol-1,则△H3=________ kJ·mol-1
(2)反应i、ii、iii对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为_______________
(3)一定条件下,在2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2发生反应i 。下图1是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。

①当温度为500K时,该反应10min达到平衡。0~10min时间内用CH3OH表示该反
应的化学反应速率为_____________________
②若改充入1mol CO2和3mol H2,则图1中的曲线会_________(填“上移”或“下移”)。
(4)某温度下在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2合成甲醇,发生反应ii,各组分物质的量随时间的变化情况如图2所示。

①5min至10min时速率变化的原因可能是_________
②反应ii在10min时达平衡,此时平衡常数K=_________(保留两位有效数字)。
③若该反应在恒温恒压下进行,能说明该反应达到平衡状态的是________
A.单位时间内消耗CO的浓度与生成CH3OH的浓度相等   
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