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 > 热化学方程式
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:129 题号:6659730
利用化学反应可以为人类提供能源,也可用来解决环境问题。
(1)已知某些化学键的键能数据如下:
化学键H-HO=OO-H
键能kJ·mol-1436495463

①写出H2与O2反应生成水蒸气的热化学方程式____________
②利用该反应设计成燃料电池,已知该电池每发1kW·h电能生成360g水蒸气,则该电池的能量转化率为 _____ % (结果保留三位有效数字)。
(2)三室式电渗析法可以处理含K2SO4的废水,原理如图所示,两极均为惰性电极,ab为阳离子交换膜,cd为阴离子交换膜。

①阴极区的pH______(填“升高”或“降低”) ;
②阳极发生的电极反应式为__________
③当电路中通过1 mol电子的电量时,阴极上生成气体的体积为_____L (标准状况)。

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【推荐1】以CO2制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。
(1)CO2加氢制甲醇的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为_________

(2)在体积为2.5L的密闭容器中,充入1 mol CO2和0.5 mol H2,180℃下反应生成甲醇和水,测得各物质物质的量随时间的部分变化图像如图所示:

内,H2的平均反应速率为_________mol·L-1·min-1(保留两位有效数字)。
时,正反应速率_________逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
③下列能够说明总反应已达到化学平衡状态的是_________(填标号)。
A.容器中气体密度不再改变                       B.容器内总压强不再改变
C.的比值保持不变                            D.的体积分数不再改变
④其他条件不变,将该恒容容器,改为体积可变的容器,达到平衡时,测得CO2的转化率为15%,则平衡时甲醇的浓度为_________
(3)将甲醇设计成燃料电池,具有启动快、效率高等优点,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。

实验测得OH-向B电极定向移动,则_________(填“A”或“B”)处电极入口通甲醇,正极的电极反应式为_________
2022-12-01更新 | 83次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义,回答下列问题:
(1)工业上利用NH3与金属镓(Ga)在高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),反应的热化学方程式为2Ga(s)+ 2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)   ΔH=-30.8kJ/mol。下列说法正确的是___________(填标号)。
A.每断裂6 mol N- H键,同时放出 30.8 kJ热量
B.每生成0.2 mol GaN(s),同时生成6.72 L H2(g)
C.该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量
D.当ΔH的大小不再随时间而改变时,该反应达到平衡状态

(2)肼(N2H4,液态)与四氧化二氮(N2O4)分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂,涉及的反应有:
Ⅰ.N2(g) +2O2(g)=2NO2(g) ΔH= +66.4kJ/mol;
Ⅱ.N2H4(l) +O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol;
Ⅲ.2NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-56.9kJ/mol;
①常温下,表示肼燃烧热的热化学方程式为___________[已知: H2O(l)=H2O(g)   ΔH=+44kJ/mol]。
②N2H4(l)和四氧化二氮(N2O4)反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式为___________
③反应Ⅰ的能量变化与下列物质间的能量变化相符的是___________(填标号)。
A.铝热反应                                                B.氯化铵与氢氧化钡晶体的反应
C. C与二氧化碳生成一氧化碳的反应            D.金属钠与水的反应
(3)可利用如图电解装置将硝酸工业尾气中的NO转化为NH4NO3(假设两电极均为惰性电极)。

①N电极上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,判断的理由为___________
②M电极上的电极反应式为___________
③常温下,0.1mol/L的NH4NO3溶液的pH约为___________(保留2位有效数字),该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________[Kb(NH3·H2O)≈2×10-5,lg2≈0.3]
2024-01-14更新 | 60次组卷
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【推荐3】有机物在能源、材料、建筑方面具有广泛的用途,天然气代替燃油作为燃料具有污染小,比能量高的特点。
(1)常温常压下完全燃烧4g甲烷生成二氧化碳和液态水所释放的热量能将1000g水温度升高约53℃,则此条件下甲烷燃烧的热化学方程式为:____________________________(已知:水的比热容C=4.2×103J·kg-1·℃-1;反应过程中无其他能量散失)。
(2)“甲烷化反应”可将CO和H2在一定条件下,进行化学反应生成CH4,这一反应可将废气中一氧化碳再利用。其方程式如下:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) H<0
①一定温度下将1molCO(g)和3molH2(g)置于体积为1L的密闭容器中,2min后反应达到平衡,测得体系中氢气的浓度为1.5mol·L-1,则2min内该反应的反应速率v(CO)=____________________,此条件下该反应的平衡常数为:_______________(保留两位有效数字);
②保持投料量不变,改变某一个反应条件,平衡后各物质浓度如下表
物质CO(g)H2(g)CH4(g)H2O(g)
浓度(mol·L-1)0.41.20.60.6

则改变的条件是:__________________________________________
③实际工业生产过程中常采用下列流程:

该流程图中为提高原料利用率采取的措施有:___________________________________
④下列图一为该合成反应所使用的催化剂NiO-La2O3催化效率与温度的关系图,图二为甲烷的产率与温度的关系图。

分析图一可知甲烷产率与温度和压强关系为:_____________________________;实际工业生产条件控制在350℃、1.5MPa左右,选择此温度和压强的理由是:_____
2020-11-28更新 | 117次组卷
共计 平均难度:一般