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:283 题号:15196989
利用温室气体CO2作为温和氧化剂选择性氧化乙烷制乙烯,对资源综合利用有重要意义,CO2氧化乙烷制乙烯的反反应可表示为反应H2O(g) △H1
研究表明,在催化剂作用下,反应I实际分两步进行,相关化学反应如下:
II:C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g) △H2
III:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)反应I、II、III的平衡常数K与温度变化关系如图所示。

据图判断1molC2H4和1molH2的总能量___________1molC2H6的能量(填“>”“=”或“<”,下同);反应I和反应III的焓变大小关系为△H1___________△H3
(2)在1L密闭容器甲中充入1molC2H6和1molCO2,在催化剂作用下主要发生反应II、反应III及副反应IV:C2H6(g)+2CO2(g)⇌4CO(g)+3H2(g)。10min后,各反应均达到平衡状态,乙烷的平衡转化率(α)及乙烯选择性与温度的关系如图所示(选择性是指生成目的产物所消耗的C2H6与反应中C2H6总消耗量的物质的量比)。

①副反应IV不利于乙烯生成的原因为_____,要提高CO2的转化率,可采取的措施是____
②已知某温度时乙烯选择性为70%,容器中H2O的物质的量为0.1mol。则此时C2H6的浓度c(C2H6)=_____mol·L-1,C2H4和H2的物质的量之比为_____
③以CO2表示的反应速率为v(CO2)=____mol/(L·min),反应III的平衡常数K=____

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(1)已知:①     
   
     
   ________(用表示)。
(2)向容积为的密闭容器中充入,其物质的量分别为,在不同温度及压强下测得反应达到平衡时的物质的量如下图所示:

①该反应的_________0(填“”或“”)。
②压强从大到小的顺序为_________________
③在压强及对应温度下,点:(正)_________(逆)(填“”或“”);点对应温度下的平衡常数__________(保留三位有效数字)
④提高转化率的措施除改变温度及压强外,还可采取的措施有____________________(写一条即可)。
(3)直接甲醇燃料电池()是以质子交换膜为电解质、甲醇为燃料的一种新型燃料电池,其工作原理如图所示:

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(1)写出A元素的名称___________
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由此判断“因为283kJ·mol-1+242kJ·mol-1>393.6kJ·mol-1,所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确?并说明理由___________
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I.工业上在Cu -ZnO催化下利用CO2发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH = -90.6kJ·mol-1,则△H1= ___________
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应①的正反应速率可表示为v=k·c(CO2c3(H2),逆反应速率可表示为v=k·c(CH3OH)·c(H2O),其中kk为速率常数。如图中能够代表k的曲线为___________ (填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。

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在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示:

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