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 > 盖斯定律与热化学方程式
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:120 题号:11788189
CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,CO2的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)4H2O(g)H=-967.2kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-802.0kJ/mol;
则CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=__kJ/mol。
(2)在体积为1L的密闭恒容容器中,充入4molH2和1molCO2,发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)测得温度对CO2的平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如图所示。

①下列说法正确的是___(填序号)。
A.平衡常数大小:KNKM
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250°C时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.其他条件不变,加入催化剂可以降低该反应活化能,H不变
D.当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
②已知M点总压为lMPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=__MPa-2。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)
(3)常温下,用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品Na2CO3,写出得到Na2CO3的离子方程式:___,若某次捕捉后得到pH=10的溶液、则溶液中c():c()=__,[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7 K2(H2CO3)=5×10-11]

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(2)已知有关物质的化学键键能数据如下:
化学键H-HC-OC=OC-HH-O
键能/kJ·mol-1436343805413465
试计算反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的焓变等于_______
(3)某研究小组采用甲烷燃料电池作为电源,电解饱和氯化钠溶液的原理如图所示。

①甲烷燃料电池的负极反应为_______
②闭合K后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极的产物是_______,a电极的电极反应式为_______
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(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理,即CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)        △H,然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T,向一恒容密闭容器中,按物质的量之比2:1通入H2和CO2,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示,若其它条件不变,仅改变某一条件时,测得其压强(p)。随时间(t)的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是_______
A.容器内气体的平均相对分子质量不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D.v(H2)=v(H2O)
②改变的条件是_______
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)        △H=-49.6kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)        △H=-122.6kJ•mol-1
①反应Ⅱ的活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在T1温度下,将3molCO2和7molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。则T1温度时同时发生反应Ⅰ和Ⅱ,其中平衡CO2的转化率为_______
③写出CH3OH(g)转化为CH3OCH3(g)的热化学方程式_______
④写出反应Ⅱ化学平衡常数的表达式K=______
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【推荐3】油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用,请回答下列问题:
Ⅰ.高温热分解法:
(1)升高温度,该反应的化学平衡常数___________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)能够判断上述反应到达平衡状态的是___________。
A.的浓度保持不变B.气体的质量保持不变
C.恒容时,容器的压强保持不变D.

(3)工业上,通常在等温、等压条件下将的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入的平衡转化率会___________(填“变大”、“变小”或“不变”),利用平衡常数与浓度商的关系说明理由:___________
Ⅱ.克劳斯法:
已知:

(4)用克劳斯法处理,若生成,放出热量___________
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其他条件相同时,相同时间内,产率随温度的变化如图所示。由图可见,随着温度升高,产率先增大后减小,原因是___________
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