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:260 题号:16115550
为减少CO2对环境造成的影响,可采⽤“CO2催化加氢制甲醇”⽅法将其资源化利⽤。
该反应体系中涉及以下三个反应:
Ⅰ.   kJ·mol-1
Ⅱ.          kJ·mol-1
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)已知的正反应的活化能为c kJ·mol-1,则逆反应的活化能为___________kJ·mol-1.(⽤含a、b、c代数式表示)
(2)反应I、II的lg K(K代表化学平衡常数)随1/T(温度的倒数)的变化如图所示。

①ΔH2___________0(填“⼤于”或“⼩于”或“等于”);
②降低温度,反应的化学平衡常数___________(填“增⼤”或“减⼩”或“不变”)。原因为___________
③关于反应Ⅲ的lg K(K代表化学平衡常数)随1/T(温度的倒数)的变化图正确的是___________
A、     B、
C、 D、
④在a点温度下,若只发⽣I、II两个反应,在2L的容器中投⼊⾜量的CO2和3molH2,达到平衡后氢⽓的转化率为80%,此条件下甲醇的选择性(指转化为甲醇的CO2占发⽣反应的CO2的百分比)为___________
(3)向2L密闭容器中分别投⼊⼀定量的CO和H2发⽣反应Ⅲ,其他条件相同时,在甲、⼄两种催化剂的作⽤下,CO的转化率与温度的关系如图所示。在催化剂甲的作⽤下,温度⾼于210℃时,CO转化率降低的可能原因是___________。
A.催化剂活性降低B.温度升⾼副反应增多
C.温度升⾼平衡逆向移动D.该反应的活化能升⾼

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【推荐1】已知混合后在一定条件下能发生如下反应:
I.
II.
(1)试写出反应合成甲醇的热化学方程式_______
(2)混合在一定条件下反应,测得平衡转化率、平衡时含碳产物中甲醇和物质的量分数随温度的变化如图所示。则图中的百分含量对应的曲线应该是_______(填“b”或“c”),理由是_______;图中X点的混合体系中甲醇、的物质的量之比为_______的转化率为_______(保留一位小数)

(3)CO与H2O可以在催化作用下发生上述反应II,其反应机理如图2所示,OH-在该反应过程中的作用是_______,若参与反应的是C18O,则生成的CO2成分为_______(填“只有CO18O”或“只有CO2”或“CO18O和CO2”)
2022-04-29更新 | 25次组卷
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【推荐2】铜的化合物在工农业生产中具有重要地位。请按要求回答下列问题。
Ⅰ.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法a用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2(NaOH过量)制备Cu2O
方法b用肼(N2H4)加热还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O,同时放出N2
方法c用炭粉在1000℃以上还原CuO制备Cu2O,同时放出CO
(1)已知:①2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s)△H=-169kJ·mol1
②C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol1
③CuO(s)=Cu(s)+O2(g)△H=+157kJ·mol1
写出方法c反应的热化学方程式:_______
(2)在相同的密闭容器中,用上表方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示:
序号01020304050
iT10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
iiT10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
iiiT20.1000.09600.09300.09000.09000.0900
对比上述实验数据,可获得的结论:
①催化剂的催化效率:实验i_______实验ii(填“>”“<”“=”,下同)。
②T1_______T2
Ⅱ.在2L的恒温密闭容器中通入5molO2并加入足量Cu2S发生反应:Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)△H1=-271.4kJ/mol,反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示。

(3)反应前2min平均反应速率v(SO2)=_______;该温度下反应的平衡常数K=_______。若保持温度不变向平衡体系中再通入1molO2,达到新平衡后氧气的体积分数_______(填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。
2021-11-01更新 | 31次组卷
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【推荐3】目前人们对环境保护、新能源开发很重视。
(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气中的氮氧化物NOx,可用CH4催化还原,消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+ 2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-860.0kJ·mol-1
②2NO2(g) N2O4(g) ΔH =-66.9 kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2、H2O(g)和CO2的热化学方程式: _________
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)的容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min04080120160
n(NO)(甲容器,400℃)/mol2.001.501.100.600.60
n(NO )(乙容器,400℃)/mol1.000.800.650.530.45
n(NO )(丙容器,T℃)/mol2.001.000.500.500.50

①该正反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率(NO)________
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

①A.B两点的浓度平衡常数关系:KcA=______KcB(填“>”、“<”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是 _____(填“A”、“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C=_____(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)实验室常用NaOH溶液吸收法处理NOx,反应的化学方程式如下(已知NO不能与NaOH溶液反应):
NO+ NO2 + 2NaOH=2NaNO2 + H2O 2NO2 +2NaOH=NaNO2+ NaNO3 + H2O
①若NOx(此时为NO和NO2的混合气体)能被NaOH溶液完全吸收,则x的取值范围为_______
②1 mol NO2和溶质物质的量为1 mol的NaOH溶液恰好完全反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为,___________
2020-09-23更新 | 115次组卷
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