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:0.65 引用次数:180 题号:16471167
为应对全球气候问题,中国政府承诺“2030年碳达峰”“2060年碳中和”,将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。回答下列问题:
(1)工业上吸收烟气中的CO2以获得原料气,下列可作为CO2捕获剂的是        (填标号)。
A.稀氨水
B.酸性高锰酸钾溶液
C.氯化钙溶液
D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)制备甲醇的总反应为: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H= -49 kJ·mol-1,1molCO2和3molH2键能总和______ (填 “>”或“<”) 1mol CH3OH和lmol H2O键能总和,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g) + H2(g)= CO(g) + H2O(g) △H1=+41 kJ ·mol-1
②CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H2
反应②的△H2=____ kJ·mol-1
(3)一定温度下,上述制备甲醇正反应的速率方程为v=k·c(CO2)·c3(H2), k为速率常数,只受温度影响。下列说法错误的是       (填标号)。
A.升高温度,v增大
B.升高温度,k增大
C.选择合适的催化剂可使△H增大
D.增大CO2浓度,v增大
(4)在某容器中,充入3mol H2和lmol CO2, 在不同条件下达到平衡,在T=300°C下甲醇的平衡体积分数x(CH3OH)随压强(p)的变化、在p=600kPa下平衡体积分数x(CH3OH)随温度(T)的变化曲线如图所示。

①表示在p=600kPa下x(CH3OH)随温度(T)的变化曲线是_____ (选 填“a”或“b”),判断理由是______
②经过10min反应达到平衡态M点,若此时容器容积为1L,则v(CO2)= ______。 (保留两位有效数值);该温度下反应的平衡常数K=______ (列出算式即可)。

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【推荐1】二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。回答下列问题:
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。总反应可表示为:   
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
   
   
(1)若反应①为慢反应,请在图中接着完善画出反应②的能量变化曲线,标注出相应的物质(含聚集状态)以及总反应的(含具体数值) _______

(2)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在下的、在下的如图所示。

(a)图中对应等温过程的曲线是_______(填“a”或“b”),判断的理由_______
(b)当时,的平衡转化率_______
Ⅱ.催化CO2加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。弱电解质的电离度是指弱电解质在溶液中达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的>的百分数,用a表示。而在实验测定中,为一定浓度下电解质的摩尔电导率,为无限稀释时溶液的摩尔电导率,。某小组实验测得时,乙酸的
(3)在298K时,乙酸的电离平衡常数_______(列出计算式,不需化简)。
(4)在298K时,几种离子的摩尔电导率如下表所示。已知:摩尔电导率越大,溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现O2的再生,从导电性角度选择,最适宜的电解质为_______(填化学式)。
离子种类
摩尔电导率/()349.8279.8076.3450.1873.5250.11
2024-02-21更新 | 213次组卷
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【推荐2】工业废气和汽车尾气含有多种氮氧化物,以NOx表示,NOx能破坏臭氧层,产生光化学烟雾,是造成大气污染的来源之一。按要求回答下列问题:
(1)NO2与N2O4存在以下转化关系:2NO2(g)N2O4(g)。
①已知:标准状况(25℃、101kPa)下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变(或反应热),称为该化合物的标准摩尔生成焓。几种氧化物的标准摩尔生成焓如表所示:
物质NO(g)NO2(g)N2O4(g)CO(g)
标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1)90.2533.189.16-110.53

则NO2转化成N2O4的热化学方程式为__
②将一定量N2O4投入固定容积的恒温容器中,下述现象能说明反应达到平衡状态的是__(填标号)。
A.v(N2O4)=2v(NO2) B.气体的密度不变
C.不变                      D.气体的平均相对分子质量不变
③达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时,混合气体颜色____填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由是___
(2)在容积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别充入等量NO2,发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)。保持温度分别为T1、T2,测得n(NO2)与n(O2)随时间的变化如图所示:

①T1时,反应从开始到第2min,平均速率v(O2)=__,该温度下平衡常数K=__
②实验测得:v=kc2(NO2),v=kc2(NO)·c(O2),k、k为速率常数,受温度影响,下列有关说法正确的是__(填标号)。
A.反应正向放热
B.a点处,v(甲)<v(乙)
C.k(T2)>k(T1)
D.温度改变,k与k的比值不变
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在碱性溶液中是较强的还原剂,可用于净化氧化度较高的NOx废气,使之转化为无毒、无污染的N2。请写出NO2与硫代硫酸钠碱性溶液反应的离子方程式:__
2020-03-07更新 | 224次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】丙烯是重要的有机化工原料,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。
(1)以丁烯和乙烯为原料制备丙烯的方法被称为“烯烃歧化法",主要反应为C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)
已知相关燃烧热数据:
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)               △H1=-1411kJ·mol-1
C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)               △H2=-2049kJ·mol-1
C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)               △H3=-2539kJ·mol-1
①乙烯的电子式为______________
②相同质量的C2H4(g)、C3H6(g)和C4H8(g)充分燃烧,放出的热量由多到少的顺序依次为______________(填写化学式)。
③ 上述“烯烃歧化法”的反应的热化学方程式为___________
(2)“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法,生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。
反应如下:主反应:3C4H84C3H6;副反应:C4H82C2H4
测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w%)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示:

①平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比[]是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是_____(填字母序号)
A. 300℃   0.1MPa                                           B. 700℃     0.1MPa
C.300℃   0.5MPa                                             D.700℃     0.5MPa
②有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素,认为450℃的反应温度比300℃或700℃更合适,从反应原理角度分析其理由可能是__________
③图2中,随压强增大,平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势,从平衡角度解释其原因是_________
2017-11-10更新 | 264次组卷
共计 平均难度:一般