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:130 题号:14188167
二甲醚 (DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:



回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3 (g)+ CO2(g)的=___________
(2)恒温恒容条件下反应②达到平衡后,下列措施能提高CH3OH的转化率的有___________(填标号)。
A.加入CH3OH(g) B.升高温度            C.增大压强     D.移出H2O(g) E.使用催化剂
(3)下列能说明反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3 (g)+CO2(g)达到平衡状态的有___________(填标号)。
A.H2和CO2的速率之比为3:1
B.单位时间内断裂3个H—H键的同时生成2个C=O键
C.恒温恒压条件下,混合气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量碳在容积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知:气体分压P=气体总压P体积分数。

①反应的___________(填“>”“<”或“=”)0,550℃ 时,平衡后若充入惰性气体,平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
②650℃时,反应达到平衡后CO2的转化率为___________%。
③T℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________P;该条件下,再充入等量的CO和CO2,平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

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【推荐1】能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
(1)已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)  ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)  ΔH3=c kJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=_______kJ·mol-1
(2)①依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
②若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:_______
(3)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中,反应前压强为P0,反应过程中压强用P表示,反应过程中与时间t的关系如图所示。
   
请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是_______(填字母代号,下同)。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为_______
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有_______
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(4)25℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c()=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是_______mol·L-1
2016-12-09更新 | 1420次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐2】二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)。
已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)   ΔH1=-90.1 kJ·mol1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)   ΔH2=-41.1 kJ·mol1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)   ΔH3=-24.5 kJ·mol1
则反应2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=________
(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200 mL饱和食盐水(惰性电极),一段时间后,阴极收集到标况下的氢气2.24 L(设电解后溶液体积不变)。
①二甲醚燃料电池的正极反应式为:___________,负极反应式为:_____________
②请写出电解食盐水的化学方程式:____________________
③电解后溶液的c(OH)=________,理论上消耗二甲醚的质量为________(保留一位小数)。
2019-10-09更新 | 82次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】氨是最重要的化学品之一,氨的合成及氮氧化物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。请回答:
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2024-05-15更新 | 70次组卷
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