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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:221 题号:16946891
当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,我国提出争取2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”。因此,研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为热点。
(1)甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ·mol-1
则:反应Ⅱ的ΔH2=___________kJ·mol-1
(2)若反应II在一绝热恒容密闭容器中进行,下面能说明反应已达到平衡状态的是___________
a、v(CO)=v(H2O)       b、总压强不变
c、平衡常数不变       d、容器内n(CO2)/n(H2O)的值保持不变
(3)①对于反应Ⅰ,不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率影响如图所示,下列有关说法正确的是___________

A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的平衡产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.若反应在较低的温度下进行,可以提高CO2的平衡转化率,符合勒沙特列原理
②若在2L密闭容器中充入3molH2和1molCO2只发生反应Ⅰ,250℃时反应的平衡常数K=___________L2/mol2,若要进一步提高甲醇的体积分数,可采取的措施有___________(写一条即可)。
(4)我国科学家研究Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:
①Li-CO2电池中,研究表明该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,正极CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式。
I、2CO2+2e=C2O
II、C2O=CO2+CO
III、___________
IV、+2Li=Li2CO3
②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。写出CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为___________

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐1】CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分CO、H2),重整过程中部分反应的热化学方程式为:   ①CH4(g) = C(s) + 2H2(g)   △H = +75.0 kJ·mol-1
②CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)   △H = +41.0 kJ·mol-1
③CO(g) + H2(g) = C(s) + H2O(g)     △H = -131.0 kJ·mol-1

(1)反应CO2(g) + CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g)的△H= ___________
(2)固定n(CO2)= n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见下图。
①同温度下CO2的平衡转化率 ____________(填“大于”或“小于”)于CH4的平衡转化率,其原因是 __________________________
②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”(碳单质),造成催化剂中毒,高温下反应①能自发进行的原因是_________________
(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图所示,该反应的化学方程式为_____________________,反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是__________

(4)卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化,实现以废治废,其中涉及的一个反应是CaSO4 + Na2CO3 == CaCO3 + Na2SO4,则达到平衡后,溶液中c(CO32-)/c(SO42-) = __________。【用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示】
2016-12-09更新 | 335次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】工业废水中的六价铬[Cr(VI)]常采用还原沉淀法、离子交换法和微生物法等方法进行处理。
(1)室温下,含Cr(VI)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
H2CrO4H+HCrO             ΔH1
HCrOH+CrO             ΔH2
2HCrO+H2O       ΔH3
室温下,反应2CrO+2H+H2O的ΔH=_______(用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代数式表示)。
(2)还原沉淀法:使用Na2SO3将Cr(VI)还原为Cr3,再将Cr3转化为沉淀除去。
①酸性条件下Cr(VI)具有很强的氧化能力,还原为Cr3的离子方程式为_______
②其他条件相同,用Na2SO3处理不同初始pH的含Cr(VI)废水相同时间,当pH<2时,Cr(VI)的去除率随pH降低而降低的原因是_______
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(VI)废水时,Cr(VI)去除率随温度的变化如图所示。55℃时,Cr(VI)的去除率很低的原因是_______

②水体中,Fe合金在SRB存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为Fe2_______

(4)离子交换法:用强碱性离子交换树脂(ROH)与和HCrO等发生离子交换,交换过程中发生如下反应:
ROH(s)+HCrO(aq) RHCrO4(s)+OH-(aq)
2ROH(s)+(aq) R2CrO4(s)+2OH-(aq)
其他条件相同,当pH>4时,Cr(VI)去除率随pH升高而下降的原因是_______
2022-06-24更新 | 294次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)污水生物脱氮过程中,在微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O和另一种产物,该反应的化学方程式为___________
(2)已知反应 2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH=-163 kJ·mol -1 ,1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 945 kJ、498 kJ 的能量,则 1 mol N2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_____kJ。
(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
反应时间/min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

c(N2O)/mol/L0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.010
①在0~20min 时段,反应速率 v(O2)为_____mol·L -1 ·min -1
②若N2O起始浓度c0为 0.150 mol·L -1 ,则反应至30 min时N2O的转化率α=______。比较不同起始浓度时N2O的分解速率:v(c0 =0.150 mol·L -1 )______v(c0=0.100 mol·L -1)(填“>”“=”或“<”)。
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则 T2_______T1(填“>”“=”或“<”)。当温度为 T 1 、起始压强为p0,反应至 t 1 min 时,体系压强 p=______(用p0表示)。

(4)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步 I2(g)2I(g)          (快反应)
第二步 I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步 IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程 v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k 为速率常数)。下列表述正确的是__________(填标号)。
a.N2O分解反应中,k(含碘)<k(无碘)
b.第一步对总反应速率起决定作用
c.第二步活化能比第三步大
d.I2浓度与 N2O分解速率无关
2020-08-30更新 | 641次组卷
共计 平均难度:一般