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:247 题号:15806310
二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
主反应:Ⅰ.
副反应:Ⅱ.
回答下列问题:
(1)由上述反应可知,CO(g)和H2(g)直接转化为CH3OCH3(g)和水蒸气的热化学方程式为:_______。该反应在_______(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行。在容积为1L的恒容密闭容器中,分别在不同温度下由H2和1molCO合成CH3OCH3,CO的平衡转化率与温度和初始投入n(H2)的关系如图所示。下列说法正确的是_______(填序号)。

A.a、b、c三点H2的转化率:
B.三种温度之间的关系:
C.c点状态下,再通入1molCO和4molH2,再次达到平衡时H2的体积分数减小
D.a点状态下,再通入0.5molCO和0.75mol CH3OCH3,平衡不移动
(2)恒压条件下,保持CO2和H2的起始投料一定,发生反应Ⅰ和Ⅱ,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示

已知:,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”);为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择的反应条件为_______(填标号):
a.低温、低压       b.高温、高压     c.高温、低压     d.低温、高压
(3)在一定温度下,向刚性容器中充入投料比为1∶3的CO2和H2,发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时CO2的转化率为80%,CH3OCH3的选择性为75%,则H2的转化率α(H2)=_______;反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=_______
(4) CH3OCH3、空气-NaOH溶液电池,工作时负极的电极反应式为_______

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【推荐1】I.回答下列问题:
(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态钴原子的价层电子排布式为_______;基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为_______
(2)基态Mn2+的价层电子轨道表示式为_______;银与铜位于同一族,银元素位于元素周期表的_______区。
(3)基态Ge原子核外简化电子排布式为_______,Ge原子的电子发生跃迁时会吸收或发出不同的光;可用光谱分析仪获得_______光谱(填“连续”或“线状”),鉴定Ge元素的存在。
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如表所示:
元素I1/(kJ·mol-1)I2/(kJ·mol-1)I3/(kJ·mol-1)
X737.71450.77732.7
Y1313.93388.35300.5
Z1402.32856.04578.1
X、Y、Z中为N元素的是_______
(5)根据对角线规则,元素周期表中Al元素左上方元素的最高价氧化物对应的水化物与NaOH反应的化学方程式为_______
II.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式HClO
电离平衡常数
回答下列问题:
(6)下列反应不能发生的是_______(填序号)。
a.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c.CO+2HClO=2ClO-+CO2↑+ H2O d.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
(7)用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_______(填序号)。
a.               b.               c.
III.空气中的污染物主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对CO、SO2、NOx等进行研究具有重要意义,请回答下列问题:
(8)为减少CO2、SO2污染的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。


写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:_______
②在含硫燃料中加入石灰石,燃煤生成的SO2即可转化为CaSO4总反应化学方程式为_______
(9)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化,燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知该反应的H>0,简述该设想不能实现的理论依据:_______
2022-03-22更新 | 264次组卷
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【推荐2】金属锰在冶金工业中用来制造特种钢,常作为脱硫剂和去氧剂,其化合物广泛应用于电池、机械制造业等领域。
(1)以软锰矿(主要为MnO2)为原料通过热还原法得到金属锰涉及的两个反应:
①3MnO2(s)=Mn3O4(s)+ O2(g) △H1= akJ•mol-1
②3Mn3O4(s)+ 8Al(s) =4A12O3(s) + 9Mn(s) △H2= bkJ•mol-1
已知A1的燃烧热为 ckJ•mol-1,则MnO2与A1发生铝热反应的热化学方程式为___________
(2)科研人员将制得的锰粉碎后加入到SnCl2溶液中使其浸出(假定杂质不反应,溶液 体积不变),发生反应Mn(s)+ Sn2+(aq)Mn2+(aq)+ Sn(s)(已知含Sn2+水溶液为米黄色)
请回答下列问题:
①为加快反应速率可以采取的措施有__________;不考虑温度因素,一段时间后Mn的溶解速率加快,可能的原因是____________________
②下列能说明反应已达平衡的有____________________(填编号)。
A.溶液的颜色不发生变化
B.溶液中c(Mn2+)=c( Sn2+)
C.体系中固体的质量不变
D.Mn2+与Sn2+浓度的比值保持不变
③室温下,测得溶液中阳离子浓度c(R2+)随时间的变化情况如下图所示,则上述反应的平衡常数K=_________________,Mn2+的产率为____________
   
④若其他条件不变,10min后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍,则 再次平衡时c(Mn2+) =____________(不考虑离子水解的影响)。
(3)MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极反应式为_____________________,阳极附近溶液的pH____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)电解制锰后的废水中含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入等体积的Na2S溶液,进行二级沉降。为了将Mn2+的浓度降到1.0×l0-9mol/L,则加入的Na2S溶液的浓度至少是____________mol/L [已知Ksp(MnS)=4.5×l0-14]。
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【推荐3】人类生活、工业生产往往产生大量含碳、氮、硫的废弃气体,合理再利用或转化上述气体,变废为宝成为人们共同关注的课题。
I.某化学课外小组查阅资料后得知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
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②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) v2=k2·c(N2O2)·c(O2),v2=k2·c2(NO2) ∆H2<0
请回答下列问题:
(1)反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的∆H=_______(用含∆H1和∆H2的式子表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,写出用k1、k1、k2、k2表示平衡常数的表达式K=_______
(2)决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率是反应②,反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1______E2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)反应N2O4(g)2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2(NO2)。其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图所示,在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态的两个点是________

II.某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(4)原电池原理:该小组设计的原理示意图如图,写出该电池负极的电极反应式_____

(5)电解原理:该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图,写出开始电解时阳极的电极反应式_________

(6)已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为______(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)
2019-10-29更新 | 233次组卷
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