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化学反应原理综合题
1.(重庆市凤鸣山中学2020届高三第一次诊断)乙烯是重要的化工原料。用CO2催化加氢可制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g) ΔH<0
(1)若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的△H=__kJ/mol。(用含a、b的式子表示)
(2)几种化学键的键能如表所示,实验测得上述反应的△H=-76kJ/mol,则表中的x=__。
化学键
C=O
H—H
C=C
C—H
H—O
键能/kJ·mol-1
x
436
612
414
464
(3)向1L恒容密闭容器中通入1molCO2和nmolH2,在一定条件下发生上述反应,测得CO2的转化率α(CO2)与反应温度T、压强P的关系如图所示。
①P1___P2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②平衡常数KB__KC。
③若B点时投料比
=3,则平衡常数KB=__(代入数据列出算式即可,不用化简)。
④其他条件不变时,能同时满足增大反应速率和提高CO2转化率的措施是___。
A.将产物从体系不断分离出去 B.给体系升温
C.给体系加压 D.增大H2的浓度
(4)①以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则M极上的电极反应式为___。
②已知乙烯也能做燃料电池,当消耗标况下2.24L乙烯时,导线中转移电子的数目为__。
【答案】(1)(a-b)或者-(b-a)
(2)803
(3)①< ②> ③
④CD
(4)①2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O ②1.2NA
【解析】(1)ΔH=生成物总能量-反应物总能量,根据图中信息,可知△H为(a-b)kJ/mol或为-(b-a)kJ/mol;故答案为:(a-b)或者-(b-a);
(2)△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,实验测得上述反应的△H=-76kJ/mol,带入表中化学键的键能数据,△H=
,解得x=803,故答案为:803;
(3)①可逆反应CO2(g)+3H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g) ΔH<0,正反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO2转化率增大,则根据图中A、B两点可判断P1<P2;该反应