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:0.85 引用次数:218 题号:12443099
CO2引起的气候变化已经引起了全世界的关注,但同时CO2也是时持续的碳资源,将CO2转化为高附加值的燃料或化学品不仅可以解决CO2的问题,还可变废为宝得到有用的化学品。CO2加氢制甲醇是实现这一过程的理想选择之一、
(1)CO2加氢制甲醇的化学方程式是:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ∆H, 相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质H2(g)CH3OH(1)
燃烧热△H (kJ∙mol−1)−284−726
回答下列问题:
①∆H=___________ kJ∙mol−1
②320℃时,将含CO2体积分数10%的空气与H2按体积比5:2投入到密闭容器中,同时加入催化剂发生反应(此时体系内各物质均为气态),测得初始时压强为P,反应一段时间后达到平衡,测得CO2的平衡转化率为50%,则平衡时体系的压强为___________,反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)Fujta等学者开展了在Cu/ZnO催化剂上进行CO2+H2合成甲醇机理的研究。机理如下:

回答下列问题:
①过程3的化学方程式为___________ ; 研究表明,过程3的活化能小但实际反应速率慢,是控速步骤,导致该步反应速率小的原因可能是___________
A.H2O对该反应有阻碍作用          B. CO2的存在削弱了同一吸附位上H2的吸附
C.温度变化导致活化能增大          D.温度变化导致平衡常数减小
②ZnO也有催化作用,催化机理与Cu相似,CH3O−Zn与___________反应可获得CH3OH。
(3)科学家设计了一种新的CO2−H2O可循环系统,可以实现温室气体的零排放,同时也回避了H2的难储存问题,装置如下:

回答下列问题:
①系统中的能量转化形式有___________
②b电极上的电极反应式为___________,如果将电解质溶液换为KOH溶液,对合成甲醇造成的不良后果是___________
2021·新疆·模拟预测 查看更多[3]

相似题推荐

解答题-实验探究题 | 较易 (0.85)
【推荐1】化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)热量的测定:取0.5000mol·L-1NaOH溶液与0.5500molL-1盐酸各50mL进行反应,反应装置如图。

①大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________
②该实验不能用环形铜棒替代环形玻璃搅拌棒,其原因是___________
③测得反应前后体系的温度值(℃)分别为,则该过程放出的热量为___________J(c和ρ分别取4.18J/g·℃和1.0g/mL,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(2)借鉴(1)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见如表。
序号反应试剂体系温度/℃
反应前反应后
i0.20mol·L溶液100mL1.20gFe粉ab
ii0.56gFe粉ac
①温度:b___________c(填“>”“<”或“=”)。
___________kJmol-1(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(3)乙同学也想借鉴(1)的方法,测量反应:的焓变
查阅资料1:配制溶液时需加入酸。加酸的目的是抑制水解。
查阅资料2:Fe粉与溶液混合后,同时存在Fe粉和酸的反应,不能直接测出反应的焓变。
乙同学优化了实验方案:将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变
数据处理:结合(2)中甲同学设计的实验测得的焓变,得出结论:的焓变___________。(用含有的表达式表示)
2024-02-20更新 | 51次组卷
解答题-原理综合题 | 较易 (0.85)
【推荐2】研究碳、氮、硫等元素化合物的性质和转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义,对这些元素形成的有毒有害气体进行处理成为科学研究的热点。请回答下列问题:
(1)可用选择性脱除氮氧化物,已知:
   
   
   
_______
(2)某研究小组将1molNO、1mol和一定量的充入2L密闭容器中,在T℃、催化剂表面发生反应③,反应3min测得容器中NO的转化率为36%,则此时段内的平均反应速率_______。研究表明不同氨氮比[]条件下测得NO的残留率与温度关系如下图所示。指出氨氮比由大到小的顺序为_______℃时,NO的残留率趋近相同的原因可能是_______

(3)已知反应,实验测得不同温度℃、℃下的平衡态中)两个压强对数的关系如下图所示,实验初始时体系中的相等、相等。则_______(填“>”“<”或“=”)。
温度为时化学平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(4)研究人员开发了一种新型的硼、氮共掺杂的多孔石墨烯材料作为正极催化剂的锂-二氧化碳二次电池,实现了碳酸锂在电池中的高度可逆分解,减少的排放,其装置示意图如下图所示,写出电池充电时的阳极反应式_______
2022-05-16更新 | 83次组卷
解答题-原理综合题 | 较易 (0.85)
【推荐3】尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)   ΔH=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ΔH=+116.5kJ·mol-1
则氨气与二氧化碳气体合成固态尿素和气态水的热化学方程式为___________
(2)一定条件下,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3,发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g),60min开始达到平衡。反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min0206080
n(CO2)/mol0.100.060.040.04
①60min内,上述反应的平均反应速率v(CO2)=___________
②NH3的平衡转化率为___________
(3)一定条件下,恒容容器中,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比=x,发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g),x与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示:

①α随着x增大而增大的原因是___________
②A点平衡时容器内总压强为p0kPa,则上述反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
2024-01-22更新 | 100次组卷
共计 平均难度:一般