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:0.4 引用次数:247 题号:14474329
以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接人工合成淀粉—看似科幻的一幕,真实地发生在实验室里。中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,相关成果北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表,因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+40.9kJ·mol-1
III.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3
回答下列问题:
(1)反应III的ΔH3___________
(2)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:则反应进行的前5分钟内,v(H2)=______;10min时,改变的外界条件可能是_______(任写两点)

(3)将CO2和H2按物质的量之比1:1投料发生反应II,下列不能说明反应已达平衡的是______(填序号)。
A.CO的浓度保持不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.混合气体中CO2的百分含量不再发生变化
D.单位时间内体系中减少1molH2的同时有1molH2O增加
(4)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时,根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是___________(填“A”或“B”)。

A.COCO2CH3OH+H2O
B.CO2COCH3OH
(5)已知一定温度下按照起始比=3,在一密闭容器中进行反应III,保持总压为2.1MPa不变,达平衡时CO的平衡转化率为,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(Kp)的计算式为Kp=___________(保留2位有效数字)(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(6)C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)ΔH=+430kJ/mol,在四种不同的容器中发生上述反应,若初始温度、压强和反应物用量均相同,则CO2的转化率最高的是_________(填标号)。
a.恒温恒容容器b.恒容绝热容器c.恒压绝热容器d.恒温恒压容器

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【推荐1】以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H1= a kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H2= b kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ∆H3= c kJ/mol
则2NO(g)+C(s) = CO2(g)+N2(g) ∆H=___________kJ/mol
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ∆H<0。
①在500℃时,向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是___________
A.v(CO) = 2v(N2)                              B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变        D.体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2
②向1L密闭容器中通入1mol的NO和1mol的CO气体,在不同温度下反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示:

T1___________T2(填“>”、“<”),理由是___________。M点时混合气体中CO的体积分数为___________
③一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如表所示:
t/min012345
p/kPa200185173165160160
该反应条件下的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),该反应中的v=k·p2(NO)p2(CO),v=k·p(N2)p2(CO2),则该反应达到平衡时,k___________k(填“>”、“<”或“=”)。
(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理,其原理如图所示(质子膜允许H和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极,其电极反应式为:___________。标准状况下,每处理2 mol NO,得到___________LO2
2021-11-03更新 | 430次组卷
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【推荐2】乙炔是一种重要的化工原料,最新研制出的由裂解气(H2、CH4、C2H4)与煤粉在催化剂条件下制乙炔,该生产过程是目前清洁高效的煤化工过程。已知:发生的部分反应如下(在 25℃、 101 kPa 时),CH4、C2H4在高温条件还会分解生成炭与氢气:
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②2CH4(g)C2H4(g) +2H2(g) ΔH2=+340.93kJ•mol-1
③C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) ΔH3=+35.50kJ•mol-1
请回答:
(1)依据上述反应,请写出 C 与 H2化合生成 C2H2的热化学方程式_____
(2)若以乙烯和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有乙烯、乙炔、氢气等。图 1 为乙炔产率与进料气中 n(氢气)/n(乙烯)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是_____

(3)图 2 为上述诸反应达到平衡时各气体体积分数和反应温度的关系曲线。
①乙炔体积分数在 1530℃之前随温度升高而增大的原因可能是_____;1530℃之后,乙炔体积分数增加不明显的主要原因可能是_____
②在体积为 1L 的密闭容器中反应,1530℃时测得气体的总物质的量为 1.000 mol,则反应 C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) 的平衡常数 K=_____
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2020-12-01更新 | 517次组卷
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