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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:250 题号:18004581
将玉米秸秆进行热化学裂解可制备出以CO、CO2、H2、N2为主要成分的生物质原料气,对原料气进行预处理后,可用于生产甲醇、乙醇等燃料。
(1)已知:几种常见物质的燃烧热如表所示。
燃料CO(g)CH3OH(g)H2(g)
燃烧热/(kJ•mol-1)-283-766.51-285.8
由此可估算反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的焓变H=______kJ•mol-1
(2)某科研小组探究在其他条件不变的情况下,改变起始物CO与H2的物质的量对合成CH3OH的平衡体积分数的影响如图1所示。图像中T1和T2的关系是T1______(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)T2。T1时,在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物H2的转化率最大的是______(填字母)点。

(3)控制起始时容器中只有amol•L-1和bmol•L-1H2,测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图2所示。

①该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施有_____(任写一点)。
②若恒温恒容条件下,起始时a=b=2,则下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.CO、H2的物质的量浓度之比不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器,平衡常数K不随时间变化而变化
③压强为p1kPa,温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1______(填“>”、“<”或“=”)K2,若恒温(T1)恒容条件下,起始时a:b=1:2,测得平衡时混合气体的压强为p1kPa,则时该反应的压强平衡常数Kp=_____kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)。

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【推荐1】肼,又名联氨,化学式为N2H4,是一种无色油状液体,沸点113.5℃,具有强还原性。已知:
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)        ΔH=+68kJ•mol-1
②N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+2H2O(l)        ΔH=-622kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l)        ΔH=-44kJ•mol-1
(1)火箭发射时可用肼作燃料,NO2作氧化剂,生成N2(g)和H2O(g)。写出该反应的热化学方程式:___
(2)肼具有弱碱性和强还原性,工业上利用尿素[CO(NH2)2]、NaClO在NaOH溶液中发生反应生成水合肼(N2H4·H2O)、Na2CO3等产物。上述生成水合肼的反应中尿素是__(填“氧化剂”或“还原剂”),反应的化学方程式为__
(3)肼与盐酸反应可生成N2H6Cl2,N2H6Cl2的水溶液显__(填“酸”、“碱”或“中”)性。
(4)肼已应用于燃料电池。以N2H4(l)为燃料和O2(g)为氧化剂,Pt为电极催化剂,阳离子交换膜(只允许H+透过)为电解质。电池反应产物只有N2(g)和H2O(l)。通入肼的一极是电池的__极,该极上的电极反应式为:__
2020-09-05更新 | 29次组卷
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【推荐2】以天然气(CH4)为原料合成甲醇(CH3OH)。有关热化学方程式如下:
①2CH4(g)+O2(g) = 2CO(g)+4H2(g) ΔH1=-70.8 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
③2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ΔH3=-251.0 kJ·mol-1
(1)ΔH2________kJ·mol-1。 反应①自发进行的条件是_________(填序号)。
a.高温             b. 低温               c. 任何环境都自发          d. 任何环境都不自发
(2)在体积可变的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,在不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。

①M点时,H2的转化率为__________;压强:p1_______p2 (填“>”、“<”或“=”)。
②反应速率:N点ʋ(CO)________M点ʋ(CO)(填“>”、“<”或“=”)。
③温度为506℃时,若压强为p1、在密闭容器中进行上述反应(起始投料不变),平衡时容器体积为1L,则平衡常数K=__________(用分数表示)。在不同温度下上述反应的平衡常数的对数(lg K)如图所示,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lg K与T的关系的点为_______(填字母)。

④在2 L恒容密闭容器中充入a(a>0) mol H2、2 mol CO和6 mol CH3OH(g),在506℃下进行上述反应。为了使该反应逆向进行,a的范围为____________
2020-12-04更新 | 168次组卷
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【推荐3】“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。减轻汽车尾气(CO、NOx)对大气的污染,对这些排放气的处理以及再利用是化学工作者研究的重要课题。请思考回答下列问题:
Ⅰ.已知H2还原CO合成甲醇的热化学方程式为:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)       △H1,K1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)       △H2=–49kJ·mol-1,K2
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)       △H3=–41.1kJ·mol-1,K3
(1)则△H1=_______,K2=_______(用K1、K3表示)。
Ⅱ.是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v=k·p(NO2)·p(CO),逆反应速率v=k·p(NO)·p(CO2),其中为速率常数。
(2)则Kp=_______(用表示)。
Ⅲ.已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)   ∆H=﹣1200kJ•mol1,在恒温恒容下发生上述反应。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填代号)。
a.v(CO)=4v(N2)
b.CO2和N2的体积比保持不变
c.混合气体的平均相对分子质量保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(4)某温度下,向1L恒容密闭容器中充入2molCO和1molNO2,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:
时间/min024681012
压强/kPa120117.44115.36113.12111.52110110
①0~10min用CO2的浓度变化表示的反应速率为_______
②此温度下,反应的平衡常数Kp=_______kPa–1(Kp为以分压表示的平衡常数);若保持温度不变,再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍,则平衡_______(填“右移”、“左移”或“不移动”)。
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