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:204 题号:14775027
研究减少CO2排放是一项重要课题,CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
途径一:
I.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=—49.5kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+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)在绝热恒容的密闭容器中,将CO2和H2按物质的量之比1:3投料发生反应I,下列不能说明反应已达平衡的是___________(填序号)。
A.体系的温度保持不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.单位时间内体系中减少3molH2的同时有lmolH2O增加
D.合成CH3OH的反应限度达到最大

途径二:
I.2CO2(g)+2H2O(l) CH2=CH2(g)+3O2(g)
II.CH2=CH2(g)+H2O(1) C2H5OH(l)
III.2CO2(g)+6H2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)
回答下列问题:
(3)当反应I达到平衡后,若减小压强,则CO2的转化率_______(填“增大”减小”或“不变”)。
(4)反应III,在某铁系催化剂催化下,温度、氢碳比[=x]对CO2平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图所示,其中曲线a、b、c为二氧化碳的平衡转化率,曲线d为催化效率。

①下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A.反应III是一个放热反应
B.增大氢碳比,可以提高H2的平衡转化率
C.温度低于300°C时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
D.平衡常数:K(N)<K(M)
②在总压为1MPa的恒压条件下,M点时,CO2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)为:Kp=______MPa-3(只需列出计算式)。[已知:各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压]
(5)反应III进行时,往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯的选择性,应当______

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【推荐1】随着煤和石油等不可再生能源的日益枯竭,同时在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下,作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体()直接转化为合成气(主要成分为CO和),兼具环境效益和经济效益。
(1)已知:、CO和的燃烧热(ΔH)分别为。写出甲烷干重整反应的热化学方程式:___________
(2)甲烷干重整过程中可能存在反应:
R1:(主反应)
R2:
R3:
R4:
R5:
①下图表示R1反应中___________(填化学式)固体的晶胞结构。

②各反应的(K为各反应的平衡常数)与温度的关系如图所示。

由图可知,为提高主反应的转化率应___________(填“升高温度”或“降低温度”),简述判断的理由:___________
(3)在、进料配比、温度为500~1000℃的条件下,甲烷干重整过程中甲烷的转化率、的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。

①甲烷干重整的最佳温度为___________℃。
②在最佳温度、p压强下,向某2L的恒容密闭容器中加入2mol 和2mol ,设只发生R1、R2两个反应。达平衡后,测得容器中CO的浓度为1.4的转化率为90%,则此时R1反应的压强平衡常数___________(保留两位有效数字,压强平衡常数用各组分的平衡分压代替物质的量浓度进行计算,平衡分压=物质的量分数×平衡总压强)。
(4)恒容绝热条件下仅发生主反应时,下列情况能说明该反应达到平衡状态的有___________(填标号)。
A.的转化率相等B.
C.的体积分数保持不变D.体系的温度不再变化

(5)合成气可以用于生成甲醇,在容积为2L的恒容密闭容器中加入2mol 和1mol CO,发生反应(未配平),各组分的物质的量随时间的变化如图所示。

0~5min内___________;15min时改变的条件不可能是___________(填标号)。
A.充入                           B.充入CO                           C.通入惰性气体
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(1)纯碱法。以纯碱为原料吸收SO2可制备无水NaHSO3,主要流程如下:

室温下,已知。向Na2CO3溶液通入SO2的过程中,溶液中有关组分的质量分数变化如图所示。

①曲线3代表的组分化学式为___________
②室温下,纯碱溶液和母液恰好中和所得混合溶液的pH___________(填“<”、“=”、“>”)7。
③“吸收”过程中发生反应的离子方程式为______________________
(2)石灰石法:其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
___________
②在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比),分析其原因:___________
③利用和浓氨水的混合溶液浸取CaSO4可回收得到CaCO3。浸取时:向中加入适量浓氨水的目的是___________;浸取温度控制在6070℃的原因是___________
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(1)在加氢合成体系中,同时发生以下反应:
反应I.
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催化剂表面生成的部分反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的为0.61eV。写出该历程的化学方程式:_____
(2)向体积为1L的密闭容器中,投入,平衡时CO或在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图:

已知反应Ⅱ的反应速率为速率常数,c为物质的量浓度。
①在p点时,若反应Ⅱ的,此时该反应的_______
②p点时体系总压强为,反应Ⅱ的_______(保留2位有效数字)。
③由实验测得,随着温度逐渐升高,混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态,原因是_______
(3)可通过电解法用制备,电解装置如图所示。当玻碳电极收集到标况下44.8L气体时,阴极区的质量变化为_______g(保留小数点后1位)。

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