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:308 题号:15800757
甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料,在CO2加氢合成CH3OH的体系中,同时发生下列竞争反应:
(ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.3 kJ/mol
(ⅱ)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ/mol
由CO也能直接加氢合成甲醇:(iii) 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H
(1)△H =_______kJ/mol。
(2)反应(ⅱ) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的正、逆反应平衡常数随温度变化曲线如图所示。

下列分析正确的是_______
A.曲线甲为K(逆),曲线乙为K(正)
B.a点时,一定有v=v
C.c点时,x=0.5
(3)催化剂M、N对CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应进程的能量影响如下图(a)所示,两种催化剂对应的1nk~关系如下图(b)所示(已知;lnk=-+C,其中Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。

①使用催化剂M时,逆反应的活化能为_______kJ/mol。
②催化剂N对应曲线是图(b)中的_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(4)为进一步研究CO2与H2反应制CH3OH的过程中原料气组成对反应速率的影响,分别向三个压强恒定为P的密闭容器(装有等量催化剂,且在实验温度范围内催化剂活性变化不大)中通入相同碳氢比的三种混合气,相同时间内,测得甲醇生成速率与温度的关系如图所示。

①三个容器中,甲醇的生成速率达峰值后均随温度升高而下降的原因是_______
②结合研究目的,参照图中三条曲线,你可得出的结论是_______(写一条)。
(5)恒温下,在压强恒定为P的装置中,按n(CO2):n(H2)=1:3加入反应物,发生反应(ⅰ)、(ⅱ)。达到平衡时,若CO2转化率为20%,甲醇的选择性为50%。列出反应(ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数计算式:Kp=_______(不必化简)。(已知:的选择性x=×100%;Kp为用分压代替浓度的平衡常数。)

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】硫化氢俗称“臭蛋气”,是一种无色具有臭鸡蛋气味的剧毒气体,由含硫物质分解而来,属于常见的酸性有害气体中的一种。研究硫化氢的利用及污染的防治很有意义。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-1123.6kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571.6kJ·mol-1
写出H2S分解为单质硫(用S表示)和H2的热化学方程式:___
(2)H2S在一定条件下发生如下形式的分解:2H2S(g)S2(g)+2H2(g),利用该反应可制备H2和硫磺。在2.0L的恒容密闭容器中充入0.1molH2S发生上述反应,不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如图所示。

①温度升高时,混合气体的平均摩尔质量减小的原因是___
②P点时容器内气体压强与起始时气体压强之比为___
③1050℃时,此反应的平衡常数___(填序号)。
a.等于3.125×10-4 b.大于3.125×10-4
c.小于3.125×10-4 d.无法判断
(3)科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示:

①电极a上发生反应的电极反应式为___
②当有1molH+经质子膜进入正极区时,反应消耗H2S的体积为___L(标准状况下)。
2020-06-24更新 | 73次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】运用化学反应原理分析解答以下问题
(1)已知:① 
 
 
且三个反应的平衡常数依次为
则反应 _____。化学平衡常数_____(用含的代数式表示)。
(2)一定条件下,若将体积比为1∶2的CO和气体通入体积一定的密闭容器中发生反应,下列能说明反应达到平衡状态是_____
a.体系压强保持不变
b.混合气体密度保持不变
c.CO和的物质的量保持不变
d.CO的消耗速度等于的生成速率
(3)实验室配制的溶液,常常出现浑浊,可采取在配制时加入少量_____防止浑浊。
(4)已知某温度时,溶液的水解常数,则当溶液中时,试求该溶液的pH=_____
(5)氨气溶于水得到氨水。在25℃下,将的氨水与的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则_____(填“>”、“<”、“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数_____
2023-11-23更新 | 113次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】清洁能源的开发、废水的处理都能体现化学学科的应用价值。
Ⅰ. 工业上可利用CO2来制备清洁燃料甲醇,有关化学反应如下:
反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6kJ·mol-1
反应B:CO2(g)+H2⇌H2O(g)+CO(g) △H2=+41kJ·mol-1
⑴ 写出用CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)反应的热化学方程式: __________________
⑵ 反应A可自发进行的温度条件是________(填“低温”或“高温”) 。
⑶ 写出两个有利于提高反应A中甲醇平衡产率的条件___________
⑷ 在Cu-ZnO/ZrO2催化下,CO2和H2混和气体,体积比1∶3,总物质的量amol进行反应,测得CO2转化率、CH3OH和CO选择性随温度、压强变化情况分别如图所示(选择性:转化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比)。

   

① 由上图可知,影响产物选择性的外界条件是______
A. 温度          B. 压强        C. 催化剂       
② 如图中M点温度为250℃,CO2的平衡转化率为25%,该温度下反应B的平衡常数为________________(用分数表示)。
Ⅱ.实验室模拟“间接电化学氧化法”处理氨氮废水中NH4+的装置如图所示。以硫酸铵和去离子水配制成初始的模拟废水,并以NaCl调节溶液中氯离子浓度,阳极产物将氨氮废水中的NH4+氧化成空气中的主要成分。

   

⑸ 阳极反应式为__________________________________
⑹ 除去NH4+的离子反应方程式为________________________________________
2019-04-25更新 | 635次组卷
共计 平均难度:一般