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:0.4 引用次数:86 题号:16006853
回答下列问题:
(1)一种工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H
已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H1=-40.9kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2=-90.4kJ·mol-1
试计算制备反应的H=____
(2)对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),已知:v=kp(CO2)·p3(H2),v=kp(CH3OH)·p(H2O)。k、k分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。在540K,按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系如图1:

①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为____(用字母表示)。
②点N在线b上,计算540K的压强平衡常数Kp=____(用平衡分压计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时。v:v=____
(3)甲醇催化可制取丙烯的反应为:3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g),反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图2中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能Ea=____kJ·mol-1

(4)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】CO2是一种温室气体,将CO2作为原料转化为有用的化学品,对实现碳中和及环境保护有着重要意义。回答下列问题:
(1)工业上以CO2为原料合成尿素,在合成塔中存在如图转化:

①液相中,合成尿素的热化学方程式为(1)___________,反应达平衡时,其他条件不变,升高温度,则___________(填“变大”“变小”或“不变”,下同),的转化率___________
②温度为时,在恒容密闭容器中发生反应。下列状态不可以判断该反应达到平衡的是___________(填字母)。
A.CO2的浓度不变
B.体系内的压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.断裂键,同时形成
(2)CO2制备,反应原理为。向恒温恒压密闭容器中充入物质的量之比为,除发生上述反应外,还有副反应发生。的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。

时主要发生___________反应(填“主”或“副”)。
,其判断理由为___________
平衡转化率随温度变化先降后升的原因是___________
(3)在体积为的恒容密闭容器中,温度为、总物质的量为、投料比时仅发生反应,反应达到平衡时的转化率为
①下列措施能提高平衡时的体积分数的是___________(填字母)。
A.降低温度   B.增大投料比   C.加入更高效的催化剂
时该反应的平衡常数___________(保留两位有效数字)。
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请回答下列问题:
(1)已知   ,则的摩尔燃烧焓()为____________。若已知的摩尔燃烧焓()为转化为乙醇的原理为   __________(用含ab的代数式表示)。
(2)以锂电池为电源,其电池总反应为,可将转化为乙醇,其原理如图所示,电解池所用电极材料均为惰性电极,每消耗32g,理论上会生成标准状况下的体积为___________L,装置中产生乙醇的电极反应式为__________________,若给锂电池充电,锂电池阳极的电极反应式为__________

(3)若采用乙醇燃料电池作为电源探究氢氧化钾的制备和粗铜的精炼,装置如图所示。

①甲装置中左侧电极的电极反应式为___________________,若9.2g乙醇参与反应,乙装置中铁电极上产生___________气体。
②乙装置中X为阳离子交换膜,已知饱和氯化钾溶液中含有的溶质为1,若收集到气体的物质的量之比为3∶2,则乙装置中碳电极上产生气体的质量为___________g。
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(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+ 3C(s)=2Fe(s)+ 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol1
C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol1。则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_________________________________________________
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:__________________________________________________
(3)①CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K___________________K(填“>”或“=”或“<”)。

②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
   
反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为______________________
③一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______________
a.容器中压强不变        b.H2的体积分数不变 c.c(H2)=3c(CH3OH)   
d.容器中密度不变        e.2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂
(4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如图,若温度不变,提高投料比n(H2)/n(CO2),则K将__________;该反应H_________0(填“>”、“<”或“=”)。
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