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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:72 题号:14120017
I. 工业上用CO和H2反应制备二甲醚(CH3OCH3)的条件是压力2.0~10.0MPa,温度300℃。设备中进行下列反应,请回答下列问题:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)              △H= —90.7 kJ/mol
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= —23.5 kJ/mol
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)              △H= —41.2 kJ/mol
(1)总反应3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___________
(2)在2L 的容器中加入a mol CH3OH(g)发生反应②,达到平衡后若再加入a mol CH3OH(g)重新达到平衡时,CH3OH的转化率___________ (填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
Ⅱ.如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生发应, CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) 实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如图1所示:

(3)500℃达平衡时,CH3OH(g)的体积分数为 ___________ ,图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为 ___________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)500℃该反应的平衡常数为 ___________   (保留两位小数),若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值 ___________   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是___________
A.在原容器中再充入1mol H2 B.在原容器中再充入1molCO2
C.缩小容器的容积                  D.使用更有效的催化剂       
E.将水蒸气从体系中分离出
(6)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g) 和H2O(g) 的浓度均为0.5mol/L,则此时(正)   ___________(逆)(填“>”“<”或“=”)
(7)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度B.在原容器中充入1molHe
C.在原容器中再充入1molCO2和3molH2D.缩小容器容积,增大压强

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①2NO(g)N2O2(g) (快)          H1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) H2<0
反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的 H=___________用含H1H2的式子表示。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率的是反应,则反应的活化能,与反应的活化能的大小关系为___________(填“”“”或“
(2)NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气脱硝技术。已知:6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(l)H,向容积为2L的恒容密闭容器中,充入NO2和NH3的混合气体0.14mol充分反应。不同投料比时,NO2的平衡转化率与温度的关系如图中曲线所示[投料比=n(NO2)/n(NH3)]。

___________0(填“”“”或“
X___________3:4填“”“”或“
400K时,反应的平衡常数为 ___________填计算式即可无需计算
(3)电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为硝态氮。分别向0.1 mol·L-1 NaCl溶液和0.08 mol·L-1 Na2SO4溶液(起始pH均调至9)中通入NO,测得电流强度与NO的脱除率的关系如图3所示。电解0.1 mol·L-1 NaCl溶液时,溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图4所示。

①电解Na2SO4溶液时产生H2O2.H2O2氧化吸收NO的离子方程式为___________
②电解NaCl溶液作吸收液时,NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大,原因是___________
③随着电流强度的增大,电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是___________
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Ⅰ.用CO2生产甲醇
(1)已知:H2的燃烧热为-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,
CH3OH(g)=CH3OH(l)ΔH=-37.3kJ/mol
则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=_______kJ/mol。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

a,b两点化学反应速率分别用ab表示,则a_______b(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示:

下列说法正确的是________
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为p1<p2<p3
C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2
D.在p2及512K时,图中N点(正)<(逆)
Ⅱ.用CO生产甲醇
(4)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1___K2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ.甲醇的应用
(5)甲醇制氢气。甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49kJ/mol。某温度下,将[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为_________
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