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:295 题号:13578465
用CO2和H2在一定条件下可转化生成甲醇蒸气和水蒸CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);ΔH=-akJ/mol
(1)已知:①3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-247kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
则a=___________
(2)CO2在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。请写出T1、T2、T3三者的大小关系___________,实际生产条件控制在T1、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是___________


(3)一定条件下,在相同体积的恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,相同时间段内测得CO2的转化率随温度变化如图所示:b点v___________v(填“>”“<”或“=”);温度高于T4,CO2的转化率降低的原因是___________。已知容器内的起始压强为200kPa,则图中d点对应温度下反应的平衡常数Kp=___________(kPa)-2(结果保留两位有效数字)(KP为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)


(4)用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到甲醇,其原理如下图所示。
①b电极上的电极反应式为___________
②该装置中使用的是___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。

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【推荐1】新能源是未来能源发展的方向,积极发展氢能是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。
(1)工业上常利用合成二甲醚,其工艺流程如下:

请写出直接加氢合成的热化学方程式:___________
(2)通过加氢也可制得甲醇,其反应历程如图,下列说法正确的是___________(填序号)。

①Cu—ZnO—做催化剂,气体以一定的流速通过其表面,但对反应物的平衡转化率无影响
②该过程中,既有极性键和非极性键的断裂,也有极性键和非极性键的形成
③整个实验过程中原子的利用率达到了100%
通过加氢制甲醇的反应式为
(3)将含有大量的空气吹入溶液中,再把从溶液中提取出来,并使之与在催化剂作用下生成可再生能源甲醇,相关反应如下:
反应I:       
反应II:       
①现使用一种催化剂(CZZA/rGO),按(总量为amol)投料于恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率为转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示(忽略温度对催化剂的影响)。在513K达平衡时,反应体系内甲醇的物质的量为___________mol(列出计算式);随着温度的升高,的平衡转化率增加,但甲醇的选择率降低,请分析其原因:___________

②将充入2L恒容密闭容器中,使其仅按反应I进行,在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如图示。下列说法错误的是___________(填字母)。

A.根据图中曲线分析,催化剂I的催化效果最好
B.b点可能等于
C.a点转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低
D.的浓度比保持1∶3不再变化,说明该反应已达平衡状态
③若将密闭容器恒定为1L,温度为180℃,起始时充入,使其仅按反应II进行。已知:反应速率平衡转化率为60%。该温度下的比值为___________(保留两位有效数字)。
2024-06-11更新 | 28次组卷
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(2)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+260 kJ·mol1
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol1
则2CH4(g)+ O2(g)=2CO(g)+4H2(g)ΔH=___
(3)在密闭容器中充入A(g)和B(g),它们的初始浓度均为2mol·L1,在一定条件下发生反应:A(g)+B(g)2C(g)   ΔH。该T1温度下,此反应的平衡常数为4,
①该反应的平衡常数的表达式为____
②A的转化率为_____
③若升温至T2时,此反应的平衡常数为1,判断该反应ΔH___0(填“>”或“<”)。
2019-06-18更新 | 262次组卷
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【推荐3】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨有广泛的应用。
已知:   
   
(1)有研究报道,在常温、常压、光照条件下,在特殊催化剂表面与反应可生成。则由反应生成的热化学方程式是___________
(2)工业上主要以为原料气合成
①将物质的量之比为1:3的充入2L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质
平衡时物质的量/mol0.20.60.2
该条件下的转化率为___________,平衡常数___________(可用分数表示)。
②若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为___________(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
物质
起始浓度(mol/L)0.51.50.5
③L()、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中的平衡转化率随X的变化关系。
i.X代表的物理量是___________
ii.的大小关系:___________(填“>”、“=”或“<”)。

(3)电化学气敏传感器可用于检测环境中的含量,其工作原理如图所示,则a极的电极反应式为___________
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