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:125 题号:16214189
氯乙烯是制备塑料的重要中间体,可通过乙炔选择性催化制备。已知:
I.C2H2(g)+HCl(g)C2H3Cl(g) H1=-124.8kJ·mol-1
II.C2H2(g)+2HCl(g)C2H4Cl2(g) H2=-179.3kJ·mol-1
(1)HCl(g)+C2H3Cl(g)C2H4Cl2(g)正反应活化能为25.8kJ/mol,则其逆反应的活化能为____
(2)在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g),分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为____

(3)一定温度下,向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g),假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为P0Pa,5min达到平衡时C2H4Cl2(g)、HCl(g)的分压分别为P1Pa、P2Pa。
①0~5min内,反应I和反应II中HCl的总的消耗速率v(HCl)=____Pa·min-1
②反应II的平衡常数Kp=____(用含P1、P2的代数式表示)
(4)电化学腐蚀法可有效将废水中的三氯乙烯转化为乙烯。利用活性纳米Fe电化学腐蚀处理酸性三氯乙烯(C2HCl3)废水的过程如图。定义单位时间内纳米Fe释放的总电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne


①上述电化学腐蚀过程①的电极反应为____
②在处理过程中,当消耗amol纳米Fe时,产生bL的乙烯气体(标准状况),则该电化学腐蚀过程的电流效率η=____(用含a、b的代数式表示)。[已知:η=×100%]

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1.该反应平衡常数的表达式为_____
2.若压强、投料比对的百分含量的影响如图所示。则图中曲线所示的压强关系:p1_____p2

A.>B.<C.=D.无法确定
3.若反应各物质起始浓度分别为c(CO)=1.0mol·L−l,c(H2)=2.4mol·L−l,5min后达到平衡,[CO]=0.5mol·L−l,则5min内H2的平均反应速率为_____
4.若反应物的起始浓度分别为c(CO)=4.0mol·L−l,c(H2)=amol·L−l,达平衡后[CH3OH]=2.0mol·L−l,a=_____
5.下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器内气体压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.c(H2)与c(CH3OH)的比值保持不变
D.单位时间内有2molH2消耗的同时有1molCH3OH生成
6.利用CO2和H2的混合气在催化剂M存在的条件下制甲醇的催化过程如图所示,反应物、产物均为气态物质。若生成1molCH3OH放出热量48.97kJ。写出其反应的热化学方程式:_____

7.生成CH3OH的同时,还存在副反应: CO2 (g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g),其△H=_____kJ·mol−l,则从化学反应的自发性角度分析,温度应控制在_____(填“高温”或“低温”)下才有利于主反应进行。
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【推荐2】发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。
(1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),此反应的△H________(填“增大”、“减小”或“不变”),判断的理由是________。
(2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如右图所示。

①该反应化学平衡常数K的表达式是________。
②0~9min时间内,该反应的平均反应速率ν(H2)=________。
③在相同条件下,密闭容器的体积缩小至0.5L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是________(填字母序号)kJ。
a.0<Q<29.5
B.29.5<Q<36.75
C.36.75<Q<49
D.49<Q<98
④在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如右图所示,L和X分别表示温度或压强。

X表示的物理量是。判断L1与L2的大小关系。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4

写出铜电极表面的电极反应式,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量(选填“盐酸”或“硫酸”).
(4)利用CO2和NH3为原料也合成尿素,在合成塔中的主要反应可表示如下:
反应①:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=__________________
反应②:NH2CO2NH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H=-86.98kJ·mol-1;
则反应①的△H1=_______________。
(5)现将amol铁和bmol铜的混合物与含有cmolHNO3的稀溶液充分反应,设还原产物为NO。下列结论不正确的是(填序号)
A.若剩余金属0.5amol,则氧化产物为一种或二种
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D.若有三种氧化产物,被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
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(2) 页岩气可用于生产合成气(CO和H2) 其反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)     △H=206.2kJ/mol。
①对于气相反应,用各组分的平衡压强(p)表示平衡常教(记作Kp),则生产合成气的Kp=_____,你认为可同时提高化学反应速率和CH4转化率的措施是____________
②在某一给定进料比的情况下,温度、压强对平衡时H2物质的量分数的影响如图所示。

由图可知,在相同温度下,CH4的转化率随压强的增大而______(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_______________。若要达到H2的物质的量分数>65%,以下条件中最合适的是_____(填序号)。
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