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:636 题号:11481521
二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g);ΔH=-246.4kJ·mol-1
它可以分为两步,反应分别如下:
①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),ΔH1=-205.1kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH2=__
(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是__(填字母代号)。
a.降低温度       B.加入催化剂       c.缩小容器体积       D.增加H2的浓度        e.增加CO的浓度
(3)在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2,在一定温度和压强下发生反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)__(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
②平衡时n(CH3OCH3)=__,平衡时CO的转化率=__

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【推荐1】回答下列问题:
(1)汽车尾气中的氮氧化物是城市空气的主要污染物之一,如何降低汽车尾气污染已成为环保领域的热点。科技工作者用甲烷将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ/mol
则CH4(g)还原NO(g)生成N2(g)的热化学方程式为_______
(2)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol C3H8(g),发生反应:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH>0,开始压强为p0 MPa。
①下列能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是_______(填字母标号)。
A.n(C3H6):n(H2)=1:1
B.混合气体平均相对分子质量不再改变
C.混合气体密度不再改变
D.C3H8分解速率与C3H6生成速率相等
②经过4min,反应达到平衡,此时容器压强为1.5p0 MPa,则前4min的平均反应速率v(H2)=_______,C3H8的平衡转化率α(C3H8)=_______
③该温度下反应的平衡常数K=_______mol·L-1。某气体分压(p)=气体总压(p)×该气体的物质的量分数,用物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。该温度条件下的平衡常数Kp=_______MPa-1(用含p0的代数式表示)。
④该温度下另一容器中也发生该反应,某时刻c(C3H8)=c(C3H6)=c(H2)=0.5mol/L,此时v_______v(填>、<或=)。
(3)某科研机构利用CO2的弱氧化性开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺,该工艺采用铬的氧化物作催化剂,其反应机理如图。

该工艺采用的催化剂为_______
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成   。下表为不同温度和压强下的转化率:


450
550

①从上表给出的条件分析,为了提高二氧化硫的平衡转化率,可采用的条件是_______
②在实际生产中,选定400-500℃作为反应温度,理由是_______
③在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是_______
2022-10-04更新 | 174次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H2S和CO反应可以合成COS,回答下列问题:
(1)已知:
①2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH1= -484 kJ· mol-1
②COS(g)+ H2O(g)H2S(g)+CO2(g) ΔH2= -36kJ·mol-1
③CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
反应CO(g)+ H2S(g)COS(g)+ H2(g)的   ΔH=_______ kJ·mol-1
(2)以FeOOH作催化剂,由H2S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是_______(填“甲”或“乙”)。

关于该反应的下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.步骤①是慢反应,活化能较大
B.总反应的速率由步骤②决定
C.反应进程中S2属于中间产物
D.更换催化剂可改变E和ΔH
(3)240℃时,反应CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)的平衡常数K=1。在密闭容器中充入等物质的量的CO和H2S发生上述反应,达平衡时测得CO的物质的量为4 mol,则H2S的转化率为_____ ,COS 的体积分数为____。 在240℃下, 要同时提高CO和H2S的转化率,可采取的措施是_____
(4)在两个密闭容器中都加入CO、H2S、COS、H2四种气体,起始时气体体积分数φ(CO)= φ(H2S),φ(COS)=p(H2),分别在300℃和320℃时反应,容器中H2S(g)和COS(g)的体积分数(φ)随时间(t) 的变化关系如图所示。

300℃和320℃时,φ(H2S)随时间变化关系的曲线分别是______________,判断的理由是_______
2022-07-29更新 | 266次组卷
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【推荐3】NOx是大气污染物,但只要合理利用也是重要的资源。回答列问题:
(1)将NO2和水蒸气混合,反应的现象为_________,写出该反应的化学方程式_________
(2)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的历程分两步,反应方程式、速率方程和吸放热情况如下:
反应I:2NO(g) N2O2(g)     (快)     v1=k1·c2(NO),v1=k1·c(N2O2)     H1<0
反应II:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)   (慢)       v2=k2·c(N2O2)·c(O2),v2=k2·c2(NO2)          H2<0
反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的H=_________ (用H1H2表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,平衡常数的表达式K=_________(用k1、k1、k2、k2表示)。若升高温度,K将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)反应N2O4(g) 2NO2(g),在一定条作下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p(NO2)其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图所示,在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态的两个点是_________,理由是__________________

(4)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g) NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。已知反应Ⅱ速率较慢,且决定总反应速率是反应II,则反应I的活化能E1与反应II的活化能E2的大小关系为E1_________E2(填“>”、“<”或“=”)。根据速率方程分析,升高温度反应Ⅱ速率减小的原因是_________
A.k2增大,c(N2O2)增大       B.k2减小,c(N2O2)减小
C.k2增大,c(N2O2)减小       D.k2减小,c(N2O2)增大
2018-12-22更新 | 262次组卷
共计 平均难度:一般