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:0.65 引用次数:54 题号:17671417
回答下列问题
(1)二甲醚又称甲醚,简称DME,结构简式为CH3OCH3,是一种无色气体,被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,在医药、燃料、农药工业中有许多独特的用途。
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=−90.1kJmol−1
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=−49.0kJmol−1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=−41.1kJmol−1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=−24.5kJmol−1
由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_______
(2)二甲醚还可作燃料电池的燃料,以H2SO4作为电解质,一极充入二甲醚,另一极充入空气和CO2气体。
①该电池的负极反应式为_______
②如图,若b极通入二甲醚,则电解池的阳极反应式为_______;若a极通入二甲醚,电解池的反应式为_______,当有1mol的二甲醚参与反应时,电解池阳极附近生成的气体的体积(标准状况下)为_______

③用该二甲醚燃料电池电解300mL饱和食盐水。电解一段时间后,当溶液pH值为13(室温下测定)时,消耗二甲醚的物质量为_______。(忽略溶液体积变化,不考虑损耗)

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【推荐1】研究显示全球二氧化碳排放量呈增大趋势,CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)利用太阳能可将CO2催化还原为CO,装置如图所示,b极的电极反应式为_______

(2)工业上将转化为燃料,可发生的反应有:
反应I:
反应Ⅱ:
将1mol和4mol充入VL刚性密闭容器中,反应相同时间,温度对转化率和催化剂选择性的影响如图所示。(注:催化剂的选择性是指发生反应的转化为或CO的百分比)

_______0(填“>”、“<”或“=”)。若利用反应Ⅱ和另一反应Ⅲ的焓变计算反应Ⅰ的,则反应Ⅲ的化学方程式为_______
②350℃时,反应Ⅰ的平衡常数为_______(用V表示)。
③温度高于400℃时,平衡转化率随温度升高而上升的原因是_______
2021-01-14更新 | 73次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】Ⅰ.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   △H1;②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   △H3
化学键H-HC-OCOH-OC-H
E/(kJ·mol-14363431076465X

回答下列问题:
(1)已知△H2=-99 kJ·mol-1,则根据上表相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)计算X=_______ kJ·mol-1
(2)反应①、②、③对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为___________
(3)根据化学反应原理,分析增大压强对反应③的影响为_______________。(提示:从对反应速率、平衡状态、转化率角度回答)
Ⅱ.清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减小污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-99kJ•mol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:

①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是_________
②反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=_________
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=_________
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1_____T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是_________
2019-11-23更新 | 111次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】甲烷和CO2是主要的温室气体,高效利用甲烷和CO2对缓解大气变暖有重要意义。
(1)图是利用太阳能将CO2分解制取炭黑的示意图:

已知:①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH=a kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
则过程2的热化学方程式为_______
(2)在两个体积均为2 L的恒容密闭容器中,按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡转化率如表所示:
容器起始物质的量(n)/molCO2的平衡
转化率
CH4CO2COH2
0.20.20050%
0.20.10.20.3/
容器Ⅰ在10 min时反应达到平衡,该段时间内CH4的平均反应速率为_______mol·L-1·min-1, 该温度下,容器Ⅰ的化学平衡常数K_______;容器Ⅱ起始时反应向_______(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)进行。
(3)将一定量的甲烷和氧气混合发生反应2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g),其他条件相同,在甲、乙两种不同催化剂作用下,相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图所示。某同学判断c点一定没有达到平衡状态,他的理由是_______

(4)CO2通过催化加氢可以合成乙醇,其反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH<0,m=,通过实验得到如图图像:
①图1中m1、m2、m3最高的是_______

②图2表示在总压为p的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4温度时,列式表示该反应的压强平衡常数Kp_______(写出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
2023-03-04更新 | 123次组卷
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