第一讲化反应原理综合应用题型一化学平衡与能量变化的综合考查1．(2015·浙江名校联盟联考)科学家们对CO2的应用研究日新月异。(1)合成尿素的原料是CO2和NH3，合成原理分两步：①合成氨基甲酸铵：CO2(g)＋2NH3(g)===NH2COONH4(s)ΔH＝－159.47kJ/mol②氨基甲酸铵分解：NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)ΔH＝＋28.49kJ/mol则2molCO2完全反应合成尿素所________(填“吸收”或“释放”)的热量为________。(2)最近科学家们研制成功一种新型催化剂，能将CO2转变为甲烷。在常压，300℃，CO2与H2体积比为1∶4时反应，CO2转化率达90%。①写出此反应的化学方程式：________________________________________________________________________。②某兴趣小组，在一定条件下，在体积为VL的密闭容器中，模拟发生此反应达到化学平衡状态。该反应的平衡常数表达式为________________________________________________________________________；由下图可知升高温度，K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；300℃时，从反应开始到达到平衡，以H2的浓度变化表示化学反应速率：______________(用nA、tA、V表示)。解析：(1)根据盖斯定律，①＋②得CO2(g)＋2NH3(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)ΔH＝－130.98kJ/mol，故2molCO2完全反应合成尿素所释放的热量为261.96kJ。(2)根据反应物的体积比及产物中有CH4，可得出此反应的化学方程式为CO2＋4H2CH4＋2H2O；该反应的平衡常数表达式为K＝；从图中看出该反应为放热反应，故升高温度，K将减小；依据化学反应速率的定义知，300℃时，从反应开始到达到平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是mol/(L·min)。答案：(1)释放261.96kJ(2)①CO2＋4H2CH4＋2H2O②K＝减小mol/(L·min)2．(2015·河北唐山一模节选)肼(N2H4)通常用作火箭的高能燃料，N2O4作氧化剂。请回答下列问题：(1)已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋akJ/molN2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－bkJ/mol2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－ckJ/mol写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)工业上常用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)N2、H2合成氨气为放热反应。800K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2molN2、3molH2，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙是绝热容器，三容器各自建立化学平衡。①达到平衡时，平衡常数K甲________K乙________K丙。(填“>”、“<”或“＝”)②达到平衡时N2的浓度c甲(N2)________c乙(N2)，c乙(N2)________c丙(N2)。(填“>”、“<”或“＝”)解析：(1)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由2×②－①－③可得：2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH(a＋2b－cKKKcccccc答案：(1)2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔHa＋2b－cN2H4＋NaCl＋H2O(3)①＝>②><3．(2015·河北廊坊高三质量监测)甲醇是重要的基础有机化工原料，用二氧化碳、一氧化碳等合成甲醇意义重大。用二氧化碳、一氧化碳等合成甲醇的反应如下，其中反应Ⅰ是主反应。Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－48.97kJ/molⅡ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.14kJ/molⅢ.副反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3使用含铜的化合物作催化剂，使用的原料气CO2和H2体积比为1∶3，压强为5MPa时，测定不同温度下CO2的转化率和甲醇产率(图1、图2)，以及温度为523K时测定不同压强下的CO2的转化率和甲醇产率(图3、图4)，图中α表示转化率，φ表示产率。回答下列问题：(1)ΔH3＝________。(2)①由图1和图2中实验值可知，反应Ⅰ的温度应控制在________之间。②由图3和图4可以看出，压强增大，CO2的转化率和甲醇产率增大，原因是________________________________________________________________________。③副反应Ⅲ对主反应Ⅰ平衡的影响是__________________________...
