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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:164 题号:11026547
氯化亚砜(SOCl2)具有很强的氯化能力和脱水能力,在有机合成中具有重要的应用。工业上用硫酸厂尾气中的 SO2与 SCl2、Cl2为原料合成 SOCl2,反应如下:
①SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)       ΔH=-471.7 kJ·mol-1
②SCl2(g)+SO2Cl2g)2SOCl2(g)       ΔH=-5.6 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)该条件下,由 SO2(g)、Cl2(g)和 SCl2(g),制备 1 mol SOCl2(g)放出的热量为___kJ。
(2)一定条件下,在 5 L 的恒容密闭容器中通入一定量的 SO2、SCl2与 Cl2,反应 4min 后达到平衡。若初始压强为 p0,反应过程中容器内总压强(p)随时间(t)变化如下图所示(平衡时温度与初始温度相同)。
容器内各组分物质的量如下表。
组分SO2Cl2SCl2SO2Cl2SOCl2
起始/mol0.250.250.2500
平衡/mol0.1

I.0-1 min 容器内压强增大的原因为 ___
II.反应①、②达平衡时,SCl2的平衡转化率为 ___
III.K 为平衡常数,pK=-lgK,该温度下,反应Ⅱ的 pK =___(保留两位有效数字,lg2 = 0.30)。
(3)常温下,将 SO2通入到 NaOH溶液中,充分反应后得到 a mol·L-1的 NaHSO3溶液,该溶液的 pH=5的电离常数约为 ___(用含 a 的式子表示)。
(4)Fe 的纳米颗粒具备优于零价单质的一些新性能,可有效降解多种环境污染物。下图是利用原电池原理除去酸性废水中三氯乙烯的过程,请写出该装置的正极反应式___________

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【推荐1】高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节,此法工艺简单,产量大,能耗低,仍是现代炼铁的主要方法,回答下列问题:
(1)已知炼铁过程的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H1
还会发生3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H2=a kJ/mol;
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H3=b kJ/mol;
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+ CO2(g) H4=c kJ/mol;
H1=________kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)高炉炼铁产生的废气(CO、CO2)有多种处理方法,反应原理如下:
①生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)。一定温度下在恒容密闭容器中模拟此反应,下列化学反应速率最快的是_______________
A.υ(CO)=1.2 mol/(L·min)       B.υ(H2)=0.025 mol/(L·s) C.υ(CH3OH)=1 mol/(L·min)
②生成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。在两个容积相同的密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2):n(CO2)]充入原料气,CO2平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示

氢碳比X_____2.0(填>、<或=,下同),理由是___________________
(3)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度T关系如表:
T/℃70080010001200
K0.61.02.33.6

①该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②若某恒定温度下,向容积为1 L的恒容密闭容器中充入2 mol CO2、3 mol H2,10 min后反应达到平衡状态,测得υ (CH3OH)=0.075 mol/(L·min),则此反应条件下温度______800℃(填>、<或=)。
③若反应在1200℃进行试验,某时刻测得反应容器中各物质浓度满足关系式2c(CO2c3(H2)=3c(CH3OH)·c(H2O),此时反应在________向进行(填“正”或“逆”)。
2020-06-18更新 | 395次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐2】CO2的利用是国际社会普遍关注的问题。
(1)CO2的电子式是__________
(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇但若反应温度过高乙二醇会深度加氢生成乙醇。


获取乙二醇的反应历程可分为如下2:
I.
II.EC加氢能生成乙二醇与甲醇
①步骤II的热化学方程式是__________
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时),实验数据见下表:
反应温度/℃EC转化率/ %产率/%
乙二醇甲醇
16023.823.212.9
18062.160.931.5
20099.994.762.3
22099.992.446.1
由上表可知温度越高,EC的转化率越高原因是__________。温度升高到220℃乙二醇的产率反而降低原因是__________
(3)用稀硫酸作电解质溶液电解CO2可制取甲醇装置如下图所示电极 a 接电源的__________(”),生成甲醇的电极反应式是__________

(4)CO2较稳定、能量低。为实现CO2的高效使用下列研究方向合理的是__________(填序号)。
a.降低CO2参与反应的速率和比例     
b.利用电能、光能或热能预先活化CO2分子     
c.选择高效的催化剂降低反应条件
2018-09-26更新 | 84次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】低碳转化是当今世界重要科研课题之一,科学家们提出了多种途径来实现低碳转化。
(1)CO2可以转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=−184 kJ·mol−1。该转化过程正反应的活化能为a kJ·mol−1,则逆反应的活化能为_______kJ·mol−1(用含a的式子表示);与该反应有关的化学键的键能数据如下表,则表中x=_______
化学键C=OC–OC–HH–HO–H
键能/kJ·mol−1x351415436462
(2)CO2与H2在一定条件下还能转化为CH4,同时发生副反应产生CO,有关图象如下。CO2与H2转化为CH4适宜的条件为_______

(3)中科院上海高等研究院将CO2在Na−Fe3O4/HZSM−5催化下转变为汽油(C5~C11的烃),辛烷值最高含量可达78%左右,该研究成果在《Nature Chemistry》上发表,并已申报中国发明专利和国际PCT专利。反应过程如下图所示。

①若CO2在该条件下转化为辛烷,请写出该反应的化学方程式_______
②催化剂中的Fe3O4可用铁做电极,稀硫酸为电解质,然后通过电解来制备,写出电解时的阳极反应式:_______
③下列关于该转化方法的说法合理的是_______(填标号)。
a.Na−Fe3O4/HZSM−5不参与反应过程,可以降低反应的活化能
b.CO2在该条件下转化为戊烷或辛烷,均需三步反应
c.反应过程中有非极性键的断裂,没有非极性键的生成
d.该方法有助于减少CO2排放,同时减轻对化石燃料的依赖
2021-04-13更新 | 32次组卷
共计 平均难度:一般