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-实验探究题 难度:0.4 引用次数:814 题号:7984216
为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示的三套实验装置:
   
(1)上述3个装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是(不能用手触摸和使用温度计)___________
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钠溶液与稀盐酸,U形管中可观察到的现象是______________,说明该反应属于_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为定量测定(2)中反应的反应热,使50 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL0.55 mol·L1NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应.回答下列问题:
①该实验中NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是_________________________
②实验中若改用60 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.55 mol·L1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热_________(填“相等”或“不相等”)。
(4)已知一些化学键的键能数据如表所示:
化学键C—HC—FH—FF—F
键能/kJ·mol1414489565155
请根据键能数据估算CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式:_______________

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【推荐1】减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用。回答下列问题:
(1)在催化剂存在下可将CO2应用于生产清洁燃料甲烷,相关反应如下:
主反应:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1
已知:H2和CH4的燃烧热分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1
①ΔH1=___kJ·mol-1
②有利于提高CH4平衡产率的反应条件是___(至少写两条)。工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是___
③T℃时,若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应,将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应,结果如图1所示。若a、b表示反应物的转化率,则表示H2转化率的是____,c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数,由图可知=____时,甲烷产率最高。若该条件CO的产率趋于0,则T℃时主反应的平衡常数K=____

(2)可利用NaOH溶液捕获CO2。若过程中所捕获的CO2刚好将NaOH完全转化为Na2CO3,则所得溶液中c(Na+)___c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)(填“>”、“<”或“=”);若所得溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1,溶液pH=___。(室温下,H2CO3K1=4×10−7K2=5×10−11
2020-11-19更新 | 343次组卷
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【推荐2】2022年4月16日,中国空间站的3名航天员乘神舟十三号载人飞船平安返回地球。空间站处理CO2的一种重要方法是对CO2进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
I.固态胺吸收与浓缩CO2
在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出CO2的简单方法是加热。
II.CO2的加氢甲烷化
H2还原CO2制CH4的部分反应如下:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       H1=+41kJ•mol-1
ii.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)       H2=-246kJ•mol-1
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=________kJ•mol-1
(2)有利于提高甲烷平衡产率的反应条件是________(写一种)。
(3)科学家研究在催化剂表面上CO2与H2的反应,前三步历程如图所示,吸附在催化剂表面上的物种用“•”标注,Ts表示过渡态。下列说法中一定正确的是________(填字母)。
A.第一步历程中只发生了非极性共价键的断裂
B.该转化反应的速率取决于Ts1的能垒
C.•HOCO转化为•CO和•OH的反应△H<0
D.催化剂参与化学反应,能降低反应的活化能,提高反应物的平衡转化率

(4)控制起始时=4,p=1atm,恒容条件下,若只发生反应i、ii,平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示:

①图中代表CH4的曲线是_______(填“a”、“b”或“c”);温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应_______(填“i”或“ii”)化学平衡常数大,反应完全。
②M点(T<500℃)时,平衡分压p(CO2)=_______atm,反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=_______atm-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
III.CO2甲烷化生成的H2O电解再生氧气。
(5)电解时阳极产生O2的电极反应式为_______
2023-10-04更新 | 202次组卷
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【推荐3】氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:


(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:H2S (g) H2 (g)+S(g)   △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为c mol/L),测定结果见图1,其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H___________0(填“>”“<”或“=”)。
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=______(用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:_________________
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:
I.C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g) △H = + 131.6 kJ/mol
IICO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) H = -43 kJ/mol
III.CaO(s) + CO2(g) = CaCO3(s) △H = -178.3 kJ/mol
①计算反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) ==CaCO3 (s)+2H2 (g)的△H=_____(保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=______(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) CaCO3 (s)+2H2 (g),采取以下措施可以提高H2产率的是___   (填字母编号)
A.适当的降低体系的温度            B.使各气体组分浓度均加倍
C.用特殊材料吸收氢气               D.增加CaO的量
③图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。___________________
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4C1为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中NH4+浓度逐渐增大,写出该电池的正极反应式:___________________
2017-03-16更新 | 419次组卷
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