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:30 题号:17516051
碳一物质(CO、CO2、CH4、CH3OH等)在合成工业中有重要用途。回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据如下表:
化学键C≡OH-HH-CH-O
E/(kJ·mol-1)1072436414465
某反应的化学平衡常数表达式为K=,写出该反应的热化学方程式:_______;该反应在_______(填“高温”或“低温”)下更易自发进行。
(2)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g)发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       ΔH=-49kJ·mol-1,反应5min时达到平衡,测得该过程中放出热量为19.6kJ。
①容器中混合气体平衡时的总压强与起始的总压强之比为_______;0~5min内,用CO2来表示反应的平均反应速率是_______
②此温度下该反应的平衡常数K=_______(保留两位有效数字)。
(3)科研人员通过反复实验发现:用惰性电极进行电解时,CO2可以在酸性水溶液中生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在_______(填“阴”或“阳”)极,写出该电极的反应式:_______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】随着人们的物质生活水平的不断提高和工业化快速发展,环境污染也日益加重,空气中有毒气体主要包括SO2、CO、NOx、烃类等等。
(1)在复合组分催化剂作用下,CH4可使SO2转化为S,同时生成CO2和水。已知CH4和S的燃烧热ΔH分别为-890 kJ /mol 和-297 kJ /mol,则CH4和SO2反应的热化学方程式为_______________
(2)在20 L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。测得CO的转化率随温度及不同压强的变化如图所示,P2和195 ℃时n(H2)随时间的变化结果如表所示。

P2及195n(H2)随时间变化

t/min01234
n(H2)mol86544
①P2及195℃下,在B点时,v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的ΔH_________0(填“>”、“<”或“=”),原因是______________________________
③在0~2 min,平均反应速率v(H2)=______________________。(数值用小数形式表示)
④在P2及195 ℃时,该反应的平衡常数Kp=__________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果用含P2的分式表示)。
(3)某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时,该电池工作原理见图所示。

①气体A中除了O2外,一定还含有的气体是________
②该电池的负极反应式为__________________________
2020-01-02更新 | 184次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式_______
(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
实验编号温度/℃起始时NO的物质的量/mol平衡时N2的物质的量/mol
17000.400.09
28000.240.08

①结合表中数据,判断该反应的ΔH_______0(填“>”或“<”),理由是_______
②不能判断该反应达到平衡的依据是_______
A.容器内气体密度恒定     B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定       D.υ(NO)= 2υ(N2)
(3)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g) C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如下图所示。请回答下列问题。

①0~10min内的CO2平均反应速率υ=_______
②第10min时,外界改变的条件可能是_______
A.加催化剂          B.增大C(s)的物质的量
C.减小CO2的物质的量     D.升温                            E.降温
(4)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)    ΔH=+49.0 kJ∙mol−1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)   ΔH=−192.9 kJ∙mol−1
又知③H2O(g)=H2O(l)   ΔH=−44 kJ∙mol−1
则甲醇燃烧热的热化学方程式_______
2022-04-12更新 | 28次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】回答下列问题。
(1)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。
   
可知水煤气变换的ΔH___________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E=___________eV,写出该步骤的化学方程式:___________
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=___________
(3)已知反应器中还存在如下反应:
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ⅱ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
ⅲ.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
ⅲ为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用___________反应的ΔH。
(4)饮用水中的NO主要来自于NH。已知在微生物的作用下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
   
1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为___________
(5)大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25 ℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-285.8-393.5-3267.5
则25 ℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为___________
2023-08-22更新 | 627次组卷
共计 平均难度:一般