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 > 盖斯定律及其有关计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:99 题号:10512624
工业上利用CO2和H2反应生成甲醇,也是减少CO2的一种方法。在容积为 1L 的恒温密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

(1)达到平衡的时刻是_________min(填“3”或“10”)。在前10min内,用CO2浓度的变化表示的反应速率υ(CO2)=_________mol/(L· min)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________
a.容器内压强不变       b.混合气体中c(CO2)不变 c.υ(CH3OH)=υ(H2O) d.c(CH3OH)=c(H2O)
(3)达平衡后,H2的转化率是_________。平衡常数 K_________(计算结果保留一位小数)。为了提高H2的转化率,可采取_________(填“增大”或“减小”)CO2浓度的措施。
(4)工业上也可用 CO 和H2合成甲醇
已知:①CO(g) + O2(g) = CO2(g) H1=-283.0 kJ/mol
②H2(g) + O2(g) = H2O(g) H2=-241.8 kJ/mol
③CH3OH(g) + O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) H3=-673kJ/mol
则反应CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)H_________kJ/mol
(5)如图是甲醇燃料电池原理示意图,电池正极的电极反应式为:_________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义。
热裂解反应: CH3COOH(g) 2CO(g)+2H2(g) △H=+213.7 kJ·mol-1
脱酸基反应CH3COOH(g) CH4(g)+CO2(g) △H= 33.5 kJ·mol-1
(1)请写出CO与H2制备甲烷的热化学方程式_______
(2)在密闭溶液中,利用乙酸制氢气,选择的压强为_______(填“高压”或“常压”)。若以制的CH4为原料,做成CH4-O2 (KOH)燃料电池,则负极电极反应为_______
(3)温度与气体产率的关系如图:

①约650°C之前,脱酸基反应活化能低速率快,故氢气产率低于甲烷; 650°C之 后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时_______
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示:_______
(4)若利用合适的催化剂控制其他的副反应,温度为T K时达到平衡,总压强为P kPa,热裂解反应消耗乙酸20%,脱酸基反应消耗乙酸60%,乙酸体积分数为_______(计算结果保留1位小数) ;脱酸基反应的平衡常数Kp_______kPa (Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)
2022-05-23更新 | 126次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx(主要成分为NO、NO2的混合物),对烟气进行脱硫、脱硝有多种方法。
(1)碱液吸收法:采用石灰乳脱除SO2.脱除后的主要产物是_____
(2)液相氧化法:采用 NaClO溶液进行脱除。
①NaClO水解的离子方程式是_____
②NaClO溶液吸收NO的主要过程如下
i.NO(aq)+HClO(aq)NO2(aq)+HCl(aq) △H1
ii.3NO2(aq)+H2O(1)2HNO3(aq)+NO(aq) △H2
NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式是_____
③研究pH对NO脱除率的影响。调节 NaClO溶液的初始pH,NO的脱除率如表:
初始pH3.54.55.56.57.5
NO脱除率91%88%83%65%51%

pH影响NO脱除率的原因是_____
(3)研究发现,在液相氧化法中,一定量的SO2能提高NOx的脱除率。当pH=5.5时,SO2对有效氯含量、NOx脱除率的影响如图所示。

①据图1,通入SO2后有效氯含量降低。SO2和HClO反应的离子方程式是_____
②针对图2中NOx脱除率提高的原因,研究者提出了几种可能发生的反应:
A.SO2+2NO+H2O═N2O+H2SO4
B.2SO2+2NO+2H2O═N2+2H2SO4
C.4SO2+2NO2+4H2O═N2+4H2SO4
用同位素示踪法确认发生的反应:把15NO2和NO按一定比例混合,通入SO2的水溶液中,检测气体产物。
a.气体产物中主要含有15NO2、N2O,则发生的主要反应是_____(填序号)。
b.同时检测到气体产物中还有15N N,产生15N N的化学方程式是_____
2020-07-03更新 | 170次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】转化为乙醇可实现碳循环。近年来,随着全球变暖及能源枯竭的加剧,由制乙醇又再次成为各国的研究热点。
Ⅰ.转化为乙醇的一种途径如下:
   
   
(1)则   ___________
Ⅱ.已知催化加氢制乙醇原理为,回答下列问题:
(2)在恒温恒容的密闭容器中,对催化加氢制乙醇反应体系说法错误的是___________。(填序号)
A.增大原料气中的比例,有利于提高的转化率
B.若混合气体的密度保持不变,说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩容器容积,则反应平衡正向移动
(3)在均为2 L的恒容密闭容器a和b中分别投入2 mol 和6 mol ,在不同温度下进行加氢制乙醇的反应,各容器中乙醇的物质的量与时间的关系如图所示:

①容器a中0~10 min氢气的平均反应速率___________
②若容器a、b中的反应温度分别为,则判断___________0(填“>”或“<);
③若容器a中改变条件时,反应情况会由曲线a变为曲线c,则改变的单一条件可是___________(填序号);
A.加入更高效的催化剂       B.升温     C.增大压强             D.分离出乙醇
温度下反应达平衡时,容器a中气体总压强为4 MPa,则时该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压=气体总压强×气体的物质的量分数)。
(4)虽然由催化加氢制乙醇目前还无法实现产业化,但该方法具有很多优点、具有广阔的综合利用前景,试说明原因(任写一个原因):___________
2022-01-23更新 | 127次组卷
共计 平均难度:一般