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:187 题号:14034769
二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=___________。该反应在___________(填“较高温度”、“较低温度”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)在压强不变、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。

已知:CH3OCH3的选择性=
其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线___________(填“①”或“②”);投料一定时,为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择的反应条件为___________
A.高温高压             B.低温高压               C.高温低压 D.低温低压
温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是___________
(3)对于反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1,反应速率=v-v=kp(CO2)·p(H2)-kp(CO)·p(H2O),其中k、k分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①升高温度,k-k___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
②在TK、101kPa下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,CO2转化率为50%时,=1.25,计算用气体分压表示的平衡常数KP=___________
(4)下图为绿色“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

①a电极的电极反应式为___________
②标准状况下,该电池每消耗11.2LO2,有___________molH___________极移动(填“a”或“b”)。

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丁烷()脱氢:    kJ/mol
丁烯()脱氢:    kJ/mol
则下图中符号X表示的是_______

(2)丁烷脱氢生产中常在一定压强下通入水蒸气,其作用除了提供热量外,还有_______
(3)丁烯氧化脱氢制丁二烯的化学反应为:。一定条件下该反应的平衡常数K与热力学温度T的关系近似为:,则该反应_______O(填“>”或“<”)。
(4)丁烯氧化脱氢反应常伴随碳的氧化物的生成。研究在一定气体流速下,丁烯氧化脱氢反应随温度变化的关系如图所示。丁烯转化率随温度升高先增大后减小的原因是_______,反应不宜在较高的温度下进行的原因是_______

(5)采用氧化丁烯脱氢制备丁二烯近来得到广泛关注。研究表明该反应可能为一步或两步进行(如图所示)。已知某温度下,反应①的平衡常数kPa,反应②的平衡常数kPa,则当平衡体系中的分压相等时,与CO的分压之比为_______

(6)合成丁二烯常用铁系催化剂,如图是其中一种必需成分的晶体结构示意图,其中白球表示的O原子作六方最密堆积,灰色球表示的Fe原子有序地填充在部分八面体空隙中。晶胞中与O原子紧邻的O原子有_______个,已知该晶体结构示意图的底边长为a nm,高为c nm,则其晶体密度为_______g⋅cm(用含a、c和的计算式表示,无需化简)。

2024-05-18更新 | 31次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】含氮化合物在生产生活中有重要的应用。请回答:
(1)与含硫化合物的热化学方程式如下:
反应I:        
反应II:      
反应III:      
_______,三个反应的平衡常数的随温度变化关系如图所示,则表示的曲线是_______

(2)合成氨工厂以“水煤气”和为原料,采用两段间接换热式绝热反应器,由进气口充入一定量含CO、的混合气体,在反应器A进行合成氨,其催化剂III铁触媒,在500℃活性最大,反应器B中主要发生的反应为: ,装置如图。

①温度比较:气流a_______气流b(填“>”“<”或“=”)。
②气体流速一定,经由催化剂I到催化剂II,原料转化率有提升,其可能原因是:_______
③下列说法正确的是_______
A.焦炭与水蒸气制水煤气时,适当加快通入水蒸气的流速,有利于水煤气的生成
B.   反应器温度越低,终端出口2收率越高
C.终端出口2得到的气体,通过水吸收,再加热水溶液,可分离出
D.反应原料气从进气口105℃到300℃出口1,已完成氨的合成
(3)已知水中存在电离平衡,称为自偶电离。-33℃液氨中也存在自偶电离,请写出液氨中的自偶电离方程式:_______,液氨自偶电离平衡常数,在100mL液氨中加入0.0001 mol 固体,溶解,并完全电离(忽略体积变化),则_______。金属钾能溶解于液氨中形成蓝色的液氨溶液,反应的化学方程式为(电子的氨合物,显蓝色),加入固体后生成氢气,请写出离子方程式_______
2023-05-26更新 | 96次组卷
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【推荐3】碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有着重要的应用。回答下列问题:
(1)已知:①

_______
(2)碘不易溶于水,但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子,反应如下:①;②。温度降低时,反应①的平衡常数将_______(填“增大”“减小”或“不变”);反应②的平衡常数的表达式为K=_______
(3)碘与钨在一定温度下,可发生如下可逆反应:。现准确称取碘和金属钨放置于的密闭容器中,并加热使其反应。如图是混合气体中的蒸气的物质的量随时间变化关系的图象,其中曲线Ⅰ(时间段)的反应温度为,曲线Ⅱ(从时刻开始)的反应温度为

①该反应_______0(填“>”或“<”);判断理由是_______
②反应从开始到时间内的平均反应速率_______
③能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_______(填选项字母)。
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2021-10-22更新 | 66次组卷
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