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:447 题号:16348359
甲醇是一种重要的有机化工原料,在工业上有着重要的用途。
(1)已知:①C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)       H1=-akJ·mol-l
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)       H2=-bkJ·mol-1
③C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)       H3=+ckJ·mol-1
则1mol乙烯和水蒸气在上述条件下化合生成甲醇气体的热化学方程式的H=_______
(2)若在体积为1.0L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),二氧化碳的平衡转化率和温度的关系如下图A曲线所示。

①下列有关说法正确的是_______
A该反应为放热反应
B.若加倍投料,曲线A可变为曲线B
C.当v(CO2)=3v(H2),该反应达到平衡状态
D.容器内压强和混合气体平均相对分子质量不变,均可以说明该反应达到平衡状态
E.CO2和H2质量之比不变时,说明已达平衡状态
②计算a点该反应的化学平衡常数K=_______L2/mol2(计算结果保留一位小数)。其他条件不变,向a点平衡体系中再充入0.4molCO2和0.4molH2O,则平衡_______(填“正向”、“逆向”、或“不”)移动。
(3)一定条件下,往一密闭恒容容器中两次通入等量CO和H2的混和气合成甲醇[其中n(CO):n(H2)=1:2],其反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),测得容器内总压强(p)、温度(T)与反应时间(t)的关系如图所示。

①T1_______T2(填“>”、“<”或“=”)。C点的正反应速率vC(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系:vC(正)________vA(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②图中达平衡的B点(其起始压强为10Mpa)的压强平衡常数Kp=_______(Mpa)-2(只列出计算式即可)(Kp为压强平衡常数,用各气体物质平衡分压代替此物质平衡浓度计算,某气体物质分压=总压×此物质物质的量分数)。

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解题方法
【推荐1】金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系。请回答下列问题:
(1)Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s) ΔH=+234KJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5KJ/mol
则2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是____________________
(2)一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应:

①该温度时,在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,5 min后,生成了单质铁11.2 g,则这段时间内CO的反应速率为_____________
②达平衡后,若温度升高,CO的含量增大,则Q____0(填“>”、“=”、“<”)。
(3)工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同,通过控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。如是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况(s/mol·L-1)。若要除去CuCl2溶液的少量Fe3+,应控制溶液的pH为________(填序号)。
   
A.小于lB.4左右C.大于6D.大于9
(4)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,若向工业废水中加入过量的FeS,当FeS、CuS、PbS和HgS共存时,溶液中c(Fe2+):c(Pb2+):c(Hg2+)=____________________________
已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2·L-2
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2,Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2·L-2
(5)依据氧化还原反应:Cu2+(aq)+Fe(s)===Fe2+(aq)+Cu(s)设计成如图所示的原电池,则关于该电池装置的说法中不正确的是_______(填序号)。
   
A.电极X的材料是Fe
B.电解质溶液Y是AgNO3溶液
C.原电池工作时,盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中
D.原电池工作时,X电极反应为:O2+2H2O+4e-→4OH-
2016-12-09更新 | 747次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H
(1)已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为-285.8kJ•mol-1,-283.0kJ•mol-1,且CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=-761 kJ•mol-1;则CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的△H= ___________
(2)反应的ΔS_______0(填“>”、“<”或“=”)。在________(填“较高”或“较低”)温度下该反应自发进行。
(3)若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是_______________
A.容器内气体密度保持不变                         B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等 D.CO的体积分数保持不变
(4)下图中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为__________(用a或b表示)。
       


(5)投料比n(H2)/n(CO)=2时,体系中CO的平衡转化率(α)温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而___________(填“增大”或“减小”)其原因是___________________________;下图中的压强由大到小为__________________(用P1,P2,P3表示)。
   
(6)520K时, 投料比n(H2)/n(CO)=2(总物质的量为3mol),维持反应过程中压强P3不变,达到平衡时测得容器体积为0.1L,则平衡常数K=_______。若H2和CO的物质的量之比为n∶1(维持反应过程中压强P3不变),相应平衡体系中CH3OH的物质的量分数为x,请在下图中绘制x随n变化的示意图_______
   
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【推荐3】工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
   
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。
①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L1。该温度下此反应的平衡常数K=___
②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=___
(2)合成塔中发生反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1___573K(填“>”、“<”或“=”)。
T/KT1573T2
K1.00×1072.45×1051.88×103

(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:4NH3+5O24NO+6H2O H=-905kJ·mol1,不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时,NO产率下降的可能原因___
   
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(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
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2019-11-14更新 | 84次组卷
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