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:535 题号:14843648
两种引发温室效应气体转化为合成气(),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应
a.      平衡常数为
b.      平衡常数为
c.      平衡常数为
为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表所示数据,计算反应a的反应热_______,该反应在_______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
物质
-74.8-393.5-110.5
②以上三个反应的平衡常数K与温度T存在函数关系:,其中m、n、p为常数,则的数值范围是_______(填序号)。
A.       B.       C.       D.
(2)甲烷的水蒸气重整涉及以下反应
Ⅰ.
Ⅱ.
在一密闭容器中,通入1mol和3mol发生甲烷的水蒸气重整反应。
①压强为kPa时,分别在加和不加时,平衡体系中的物质的量随温度变化如图1所示。温度低于700℃时,加入可明显提高混合气中的量,原因是_______

②500℃时,反应相同时间后测得的转化率(α)随压强的变化如图2所示。则图2中E点和G点的浓度大小关系为_______(填“>”“<”或“=”),此温度下反应Ⅱ的分压平衡常数(用分压代替浓度,分压等于总压×物质的量分数)为_______

③甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”,我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法,其电化学反应原理如图3所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式:_______

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【推荐1】雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响.燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g) △H<O
①反应的速率时间图像如图1所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图2所示.以下说法正确的是(填对应字母) __________

A.a1>a2
B.b1<b2
C.t1>t2
D.图2中阴影部分面积更大
E.图1中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(填代号) __________

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)△H=﹣56.9kJ/mol H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:__________
(3)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如表:
温度/℃800100012001400
平衡常数0.451.92276.51771.5
①该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”).
②T℃时,向1L密闭容器中投入l mol CH4和l mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol/L,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=__________
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图是利用甲烷燃料电池电解100ml1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。

①甲烷燃料电池的负极反应式:__________
②电解后溶液的pH=__________(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是__________L。
2017-02-17更新 | 377次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)在一定条件下将CO2H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H1=+41kJ/mol
CO(g)+2 H2(g)CH3OH(g) H2=-90kJ/mol
则由CO2H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为____________________
(2)在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2,发生反应CO2(g)+3H(g)2CH3OH(g)+H2O(g) H3<0.测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是______________
A.单位时间内有n molH—H键断裂,同时又n mol O—H键生成
B.混合气体的密度不随时间变化
C.体系中n(CO2)/n(H2)=11,且保持不变
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
②下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是__________
A.升高温度
B.恒温恒容下,再充入2molCO2、3molH2
C.使用高效催化剂
D.恒温恒容充入He(g)
③计算该温度下此反应的平衡常数K=__________(L/mol)2(保留3位有效数字);若使K的值变为1,则应采取的措施是___________
A.增大压强       B.恒压加入一定量H2
C.升高温度       D.降低温度
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL 0.1mol/LNa2CO3溶液完全捕捉224mL(已换算为标准状况,溶液体积变化忽略不计)CO2气体,所得溶液显_________性(填酸,碱,中):且c(HCO3)+c(CO32-)+c(H2CO3)=__________mol/L(填数字)。
2017-11-23更新 | 151次组卷
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【推荐3】为了缓解温室效应,科学家提出了多种回收和利用CO2 的方案。
方案I:利用FeO吸收CO2 获得H2
ⅰ.6FeO(s) +CO2(g)=--2Fe3O4(s) +C(s)      △H1=-76.0kJ/mol
ⅱ.C(s) +2H2O(g)=CO2(g) +2H2(g)        △H2= +113.4kJ/mol
(1)3FeO(s) +H2O(g)=Fe3O4(s) +H2(g)      △H3=________
(2)在反应i中,每放出38.0kJ热量,有_______g FeO 被氧化。
方案II :利用CO2 制备CH4
300℃时,向2L恒容密闭容器中充入2molCO和8 mol H2,发生反应:CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)      △H4,混合气体中CH4 的浓度与反应时间的关系如图所示。

(3) ①从反应开始到恰好达到平衡时,H2 的平均反应速率v(H2) =_________
②300℃时,反应的平衡常数K=____________
③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2 molCO2和8 molH2,重新达到平衡时CH4 的浓度_________(填字母)。
A.等于0.8mol/L     B.等于1.6 mol/L     C.0.8 mol/L <c(CH4) <1.6 mol/L     D.大于1.6 mol/L
(4)300℃时,如果该容器中有1.6 molCO2、2.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O(g),则v____v(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知:200℃时,该反应的平衡常数K=64.8L2·mol-2。则△H4______0(填“>”“<”或“=”)。
方案Ⅲ:用碱溶液吸收CO2
利用100mL3mol/LNaOH溶液吸收4.48LCO2(标准状况),得到吸收液。
(6)该吸收液中离子浓度的大小排序为______________。将该吸收液蒸干、灼烧至恒重,所得固体的成分是__________(填化学式)。
2017-12-25更新 | 496次组卷
共计 平均难度:一般