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:44 题号:16005250
氢能是理想的清洁能源,资源丰富。以太阳能为热源分解,经由热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:

(1)过程Ⅰ:
①过程Ⅰ需要将不断分离出去,目的是_______
②一定温度下,在容积可变的密闭容器中,该反应已达到平衡。下列说法正确的是_______(填字母标号)。
a.容器内气体密度和相对分子质量都不再改变b.升高温度,容器内气体密度变大
c.向容器中通入转化率不变d.缩小容器容积,浓度变大
(2)已知的燃烧热是,则液态水通过过程Ⅱ转化的热化学方程式为_______
(3)其他条件不变时,过程Ⅱ在不同温度下,的转化率随时间的变化曲线如图所示,温度由大到小的关系是_______,判断依据是_______

(4)科研人员研制出透氧膜,它允许电子和同时透过,可实现水连续分解制,工作时分别在透氧膜两侧反应。工作原理如图所示:

CO在_______侧反应(填“a”或“b”),另一侧的电极反应式为_______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)科学家们经过探索实践,建立了如图所示的CO2新循环体系:

根据上图分析,下列相关说法错误的是___________
A.化学变化中质量和能量都是守恒的
B.CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100%
C.将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和”
D.无机物和有机物可以相互转化
(2)研究证明,CO2可作为合成甲烷的原料,已知:
①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:___________
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在容积为2L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________,平衡时CO2的转化率为___________,平衡时甲醇的体积分数=___________
②下列措施可以增大CO2平衡转化率的是___________
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
E.扩大容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时,图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后,甲醇产率下降的原因是___________

(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近,科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①系统工作时,有机电解液___________(填“能”或“不能”)用含水·电解液替换。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式___________
2021-11-08更新 | 103次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】2020年9月22日,中国向全世界宣布努力争取在2060年实现碳中和。这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和可以简单理解为的排放总量和减少总量相当。的回收和综合利用成为碳中和重点研究课题。结合所学知识回答下列问题:
(1)下列措施有利于大气中减少的是___________
a.植树造林,利用光合作用把转化为
b.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
c.减少化石燃料的使用,从源头上降低的排放
(2)研究发现可利用制备重要化工原料“合成气”(CO、),科学家提出制备“合成气”反应历程分两步:
反应①:       (慢反应)
反应②:       (快反应)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图:

制备“合成气”的热化学方程式___________;②能量变化图中:___________(填“>”“<”或“=”);
(3)利用铜基配合物1,10-phenanthroline-Cu催化剂电催化还原制备碳基燃料包括CO、烷烃和酸等)是减少在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之一,其装置原理如图所示。

阳极的电极反应式为___________,电池工作过程中,若右侧只产生1.5mol HCOOH时,通过质子交换膜的酸性电解质溶液___________mol。
2021-12-04更新 | 136次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
Ⅰ.CO2可用FeO 吸收获得H2
i. 6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔHl =-76.0 kJ·mol-1
ⅱ. C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2 = +113.4 kJ·mol-1
(1)3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g) ΔH3 =_________ kJ·mol-1
(2)在反应i中,每放出38.0 kJ热量,有______g FeO被氧化。
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(3)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________ mol·(L·min) -1
(4)氢气的转化率=________________________
(5)该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)。
(6)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。
A.升高温度B.充入He(g),使体系压强增大
C.再充入1 mol H2D.将H2O(g)从体系中分离出去
(7)当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2,则c1________c2的关系(填“>”、“<”或“=”)。
III.CO2可用碱溶液吸收获得相应的原料。
利用100 mL 3 mol·L-1NaOH溶液吸收4.48 LCO2(标准状况),得到吸收液。
(8)将该吸收液蒸干,灼烧至恒重,所得固体的成分是_________(填化学式)。
2018-12-30更新 | 375次组卷
共计 平均难度:一般