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:498 题号:16124451
2022年北京冬奥会主火炬首次采用以氢气为燃料的微火形式,体现了绿色奥运理念。工业上,利用天然气制备氢气,还可得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下:
反应l:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1
反应2:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2
请回答下列问题:
(1)已知几种物质的燃烧热数据如下:
物质CH4(g)C2H2(g)C2H4(g)H2(g)
燃烧热(ΔH/kJ·mol-1)-890.3-1299.5-1411.0-285.8
能表示C2H2(g)燃烧热的热化学方程式为_______
(2)向恒温恒容密闭容器中充入适量CH4,发生上述反应1和反应2。下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.气体总压强不随时间变化B.气体密度不随时间变化
C.气体平均摩尔质量不随时间变化D.H2体积分数不随时间变化
(3)实验测得2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的速率方程:v=kc2(CH4),v=k·c(C2H2)·c3(H2)(k、k分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时k=1.5k,T2℃下反应达到平衡时k=3k。由此推知,T1_______(填“>”、“<”或“=”)T2
(4)在密闭容器中充入CH4,发生上述反应1和反应2。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,测得单位时间内H2的产率与温度的关系如图1。在其他条件相同时,催化效率较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,温度高于500°C时,H2的产率降低的可能原因是_______

(5)一定温度下,总压强恒定为121kPa时,向密闭容器中充入由CH4和N2组成的混合气体(N2不参与反应),同时发生反应1和反应2,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图2。

①图2中,随着通入气体中CH4的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是_______
②已知M点对应的乙炔的选择性为75%[乙炔的选择性=]。该温度下,生成的H2的分压为_______kPa。

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】丙烯是一种重要的石油化工原料,丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义,其中一种工艺原理如下:
①C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)△H1
②C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) △H2=+81.7kJ/mol
③C2H4(g)+H2(g)C2H6(g) △H3
④C3H8(g) +H2(g) CH4(g)+C2H6(g) △H4=-54.8kJ/mol
(1)计算反应③的反应热△H3=______________
(2)丙烷脱氢平衡常数、丙烷裂解产物选择性与温度关系如图1所示,从图象判断△H2____0,工业生产中采用的温度600-650℃,原因是__________________

(3)温度为650℃时,在1L的容器中投入1molC3H8和1molH2发生反应①,计算该条件下C3H8理论脱氢率为(保留3位有效数字,下同)_________________(已知:)
(4)不同氢烃比和温度对丙院脱氢平衡转化率的影响如上图2所示。相同温度下,增大氢烃比平衡转化率下降的原因是__________________
(5)丙烯经过两步氧化可制得丙烯酸(用HR表示,其电离常数Ka=5.55×10-5)。常温下,丙烯酸钠的水解常数为________,将0.2mol/LHR与0.1mol/LNaOH等体积混合,则溶液中的离子浓度大小顺序为__________________
2018-01-24更新 | 311次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料,变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少的排放,可用下列方法把转化成燃料,试回答下列问题:
a.             
b.       
(1)已知c. ,则___________;反应a在___________(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)下,易自发进行。
(2)向刚性容器中充入一定量的,在不同催化剂(Cat.1,Cat.2)下经相同反应时间,的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择性]随温度的变化如图:
   
①由图可知,催化效果Cat.1___________Cat.2(填“>”“<”或“=”)。
②在210~270℃间,的选择性随温度的升高而下降,请写出一条可能原因___________
(3)一定条件下,向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的发生上述反应。
①有利于提高甲醇平衡产率的条件是___________(填标号)。
A.高温高压                           B.低温高压                           C.高温低压                           D.低温低压
②达到平衡时的转化率为20%,的选择性为75%,则的转化率为___________;反应b的压强平衡常数___________。(压强平衡常数为用分压表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
2023-05-05更新 | 762次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】对温室气体CO2进行减排和综合治理具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ. O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
   
(1)电池的负极反应式:______________________________________________ 。电池的正极反应式:6O2+6e=6O2;6CO2+6O2=3C2O42− + 6O2
(2)反应过程中O2的作用是________
(3)该电池的总反应式:_________________________________
Ⅱ. CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义,还可以得到合成气(CO和H2)。
已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 =+206.2 kJ/mol K1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2 = +165.0 kJ/mol K2
(4)写出该催化重整反应的热化学方程式__________________________________________
K=_________(用 K1 、K2表示)
(5)恒温恒压下,向容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,此时体积为2 L,一段时间后达到平衡时,CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______
(6)分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体让其发生催化重整反应。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” 或“B ”)。
(7)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
   
若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是___
A.600℃,0.9Mpa       B.700℃,0.9MPa       C.800℃,1.5Mpa       D.1000℃,1.5MPa
2018-10-10更新 | 355次组卷
共计 平均难度:一般