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:567 题号:12616343
合理利用温室气体是当前能源与环境研究的热点。
(1)CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2),其工艺过程中涉及如下反应:
反应①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H1
反应②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1
反应③
反应④
则△H1=___________kJ·mol-1
一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。1100K时,CH4与CO2的转化率分别为90%和95%,图中a代表产物___________。当温度高于900K,H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是___________

(2)工业上将CO2转化为燃料CH4,可发生反应有:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1
将1molCO2和4mol H2充入2L刚性密闭容器中,反应相同时间,温度对CO2转化率和催化剂选择性的影响如图所示。(注:催化剂的选择性是指发生反应的CO2转化为CH4或CO的百分比)

△H1___________0(填“>”、“<”或“=”)。350℃时,反应I的平衡常数为___________。不改变投料,若容器体积可变化,为同时提高CO2的平衡转化率和CH4的平衡产率,选择最佳反应条件为___________(填标号)。
A.350℃、低压B.350℃、高压C.500℃、低压D.500℃、高压
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【推荐1】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。
(1)①已如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)     H=-113.0kJ•mol-1
请写出NO2SO2反应生成SO3(g)NO的热化学力程 _________________________
②一定条件下,将NO2SO2以体积比1:2置于2L密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是__________。(填字母序号)
a.体系压强保持不变                      b.混合气体颜色保持不变
c.SO3NO的体积比保持不变     d.每消耗1molSO2的同时生成1mlINO2
(2)① 业上一般以COH2为原料合成甲醇。该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(B)CH3OH(g) H=-99kJ•mol-1则反应物的总能量__________(填高于、低于或者等于)生成物的总能量。
②在恒温条件下体积为2L的密闭容器中,将1mol CO3molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇。2min时制得生成CH3OH0.2mol,则0~2min的平均反应速率v(H2)=_________。CO 的转化率为_______反应前后的压强比为____________
③恒温恒容时,改变下列条件能加快以上反应的速率的是__________(填字母序号)。
a.充入惰性气体        b.增加CO的量          C.升高温度        d.减小H2的量
2017-12-12更新 | 158次组卷
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【推荐2】我国在第75届联合国大会上正式提出了2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标,所以研发利用二氧化碳技术,降低空气中二氧化碳含量成为重要的任务。
Ⅰ.化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳。已知25℃时,相关物质的摩尔燃烧焓数据如表:
物质H2(g)C(石墨,s)C2H2(l)
摩尔燃烧焓ΔH(kJ•mol-1)-285.8-393.5-1299.5

(1)则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C2H2(l)的热化学方程式为________
Ⅱ.二氧化碳甲烷化反应合成替代天然气,是利用二氧化碳的技术之一。
甲烷化主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-165kJ•mol-1
副反应:i.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=_______。
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
iii.CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) △H3=-90kJ•mol-1
iv.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H4=+131.3kJ•mol-1
(2)反应i的ΔH1=_______,该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下能够自发进行反应。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,关于反应iii叙述正确的是_______
A.用CO2、H2、H2O表示的速率之比为1:2:2可以作为判断化学平衡的依据
B.容器中气体的压强不变时,不能作为平衡的判断依据
C.容器内的气体密度不变可以作为平衡的判断依据
D.使用催化剂不能改变平衡转化率

(4)某容器中加入一定量的CO2和H2,保持温度和压强不变的情况下,达平衡后再向该容器中注入Ar稀释,反应iii的化学平衡将_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),平衡时,CO2的分压p(CO2)_______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(5)以4molH2和1molCO2为初始原料,在催化剂(Ni/xMg)作用下保持总压为P0时,若只发生反应4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g),不同温度下在相同时间测得CO2的转化率如图所示。

①B点的平衡常数KP=________
②由图像可知,影响该催化剂活性的因素有________
2023-10-18更新 | 109次组卷
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【推荐3】碳一物质(CO、CO2、CH4、CH3OH等)在合成工业中有重要用途。回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据如下表:
化学键C≡OH-HH-CH-O
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某反应的化学平衡常数表达式为K=,写出该反应的热化学方程式:_______;该反应在_______(填“高温”或“低温”)下更易自发进行。
(2)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g)发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       ΔH=-49kJ·mol-1,反应5min时达到平衡,测得该过程中放出热量为19.6kJ。
①容器中混合气体平衡时的总压强与起始的总压强之比为_______;0~5min内,用CO2来表示反应的平均反应速率是_______
②此温度下该反应的平衡常数K=_______(保留两位有效数字)。
(3)科研人员通过反复实验发现:用惰性电极进行电解时,CO2可以在酸性水溶液中生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在_______(填“阴”或“阳”)极,写出该电极的反应式:_______
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