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:15 题号:14190963
研究表明:丰富的CO2可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)枯竭危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例、该过程分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H=+41.3kJmol-1
第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g) H=-210.5kJmol-1
①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为___
②一定条件下的密闭容器中,上述反应达到平衡后,要加快反应速率并提高CO2的转化率,可以采取的措施是___(填字母)。
A.减小压强       B.增大H2浓度 C.加入适当催化剂       D.分离出水蒸气
(2)另一种方法是将CO2和H2在催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气。现在10L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)。在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示:

①上述反应的H___0(填“>”或“<”),图中压强p1___p2(填“>”或“<”)。
②经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的,则Q点H2的转化率为___
③N点时,该反应的平衡常数K=___(计算结果保留两位小数)。

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【推荐1】研究等大气污染物的处理具有重要意义。
(1)某温度下,已知:



________
(2)按投料比2∶1把加入到一密闭容器中发生反应,测得平衡时的转化率的温度T、压强p的关系如图甲所示:
       
A、B两点对应的平衡常数大小关系为KA_______ KB(填“>”“<”或“=”,下同);温度为时D点的大小关系为________
(3)恒温恒容下,对于反应,测得平衡时的体积分数与起始 的关系如图乙所示,则当 达到平衡状态时,的体积分数是图乙中D、E、F三点中的_______点。A、B两点转化率的大小关系为_______(填“>”“<”或“=”)

(4)工业上脱硫脱硝还可采用电化学法,其中的一种方法是内电池模式(直接法),烟气中的组分直接在电池液中被吸收及在电极反应中被转化,采用内电池模式将吸收在电池液中,并在电极反应中氧化为硫酸,在此反应过程中可得到质量分数为40%的硫酸。写出通入电极的反应式:_________;若40%的硫酸溶液吸收氨气获得的稀溶液,测得常温下,该溶液的,则 ________(列出计算式已知该温度下);若将该溶液蒸发掉一部分水后恢复室温,则 的值将_________(填“变大”“不变”或“变小”)。
2020-04-28更新 | 170次组卷
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【推荐2】杭州亚运会主火炬燃料“零碳甲醇”是一种利用焦炉气中的和工业废气捕获的生产的绿色燃料。两者在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应:   
(1)已知:      
①则_______(用含的代数式表示)。
②实验测得(记作)与温度(T)的关系如图所示,则该反应_____0(填“>”“<”或“=”)。

(2)从焦炉气中提取氢气,需净化原料气,尤其要脱除其中的含硫杂质。除了从环保角度考虑外,其主要目的是_______
(3)寻找合适、高效的催化剂氧化除去含硫杂质燃烧产生的是常见的化学处理方法,一种钥催化剂参与催化氧化反应的能量变化如图所示,反应生成的热化学方程式为___________

(4)研究合成甲醇的催化剂时,在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下,对反应器出口产品进行成分分析,结果如图所示。在以上催化剂中,该反应选择的最佳催化剂为_______

(5)在研究该反应历程时发现:反应气中水蒸气含量会影响的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响,我国学者利用计算机模拟,研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响,如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):

①写出有水参与时的化学方程式_________
②资料显示:水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料和图以及学过的知识,推测在反应气中添加水蒸气对甲醇产率的影响并说明产生这种影响的原因(任答两点)___________
2024-01-12更新 | 123次组卷
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【推荐3】甲醇是重要的化工原料、燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-58 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=41 kJ/mol
回答下列问题:
(1)CO与H2在该条件下也能化合生成甲醇蒸汽。请写出该反应的热化学方程式:_______
(2)若300°C时,将8 mol CO2和20 mol H2充入2 L体积不变的密闭容器中发生反应①,测得CH3OH的物质的量随时间变化情况如下表所示。
时间/min0123456
n(CH3OH)/mol02.23.755.766
①恒温下,能判断该反应达到化学平衡状态依据的是_______
a.容器中压强不变
b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变
c.v(H2)=3v(CH3OH)
d.2个C=O断裂的同时有3个H-H生成
②1~3min内H2的平均反应速率v=_______,平衡常数K=_______
③反应达平衡时再向容器中充入2 mol H2、6 mol CH3OH,则v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”);
(3)若将CO2和H2按不同比例投入一密闭恒温容器中发生反应②,反应达到平衡时,CO的体积分数随的变化曲线如下图所示。

①a、b、c三点CO2的转化率从大到小的顺序为_______
②a、b两点的平衡常数大小关系为a_______b(填“>”“<”或“=”)。
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