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:149 题号:18294925
温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
I.在催化作用下由转化为的反应历程示意图如图。

(1)在合成的反应历程中,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A.该催化剂使反应的平衡常数增大
B.过程中,有键断裂和键形成
C.生成乙酸的反应原子利用率
D.

II.以为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚涉及的主要反应如下:


(2)反应_______
(3)在压强、的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

i.已知:的选择
其中表示平衡时的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是_______
ii.为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为_______(填标号)。
a.低温、低压       b.高温、高压       c.高温、低压       d.低温、高压
III.以、为原料合成的主要反应为:
(4)某温度下,在恒压密闭容器中充入等物质的量的,达到平衡时的物质的量分数为,该温度下反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)
IV.
(5)以铅蓄电池为电源可将转化为乙醇,其原理如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为:_______;每生成乙醇,理论上需消耗铅蓄电池中_______硫酸。

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反应1:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1
反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间,不同温度不同催化剂的数据如下(均未达到平衡状态):
T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)
543Cat.112.342.3
543Cat.210.972.7
553Cat.115.339.1
553Cat.212.071.6

[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJ•mol-1
(1)反应I的平衡常数表达式K=___________
(2)写出表示H2燃烧热的热化学方程式___________
(3)计算反应II的△H2=___________kJ/mol。
(4)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________
A.使用催化剂Cat.1
B.使用催化剂Cat.2
C.降低反应温度
D.投料比不变,增加反应物的浓度
E.增大CO2和H2的初始投料比
(5)如图,在图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程~能量”示意图___________

(6)表中实验数据表明,使用同一种催化剂时,随温度升高,CO2的转化率升高,但甲醇的选择性降低,原因是___________
2021-12-02更新 | 146次组卷
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【推荐2】将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为
C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=-393.5   kJ•mol1
H2(g)+ O2(g)=H2O(g)       ΔH=-242.0   kJ•mol1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g)     ΔH=-283.0   kJ•mol1
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式: _______   
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出下列循环图,并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析:甲、乙两同学观点正确的是 _____(填“甲”或“乙”);判断的理由是________

(3)CO、H2等可燃性气体可以设计成燃料电池,燃料电池是一种能量转化率较高的发电装置。如图是一种氢氧燃料电池示意图,则该电池a极的电极反应式为 ________ 。若将H2换成CH4,则该电池负极的电极反应式为 _______
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【推荐3】为消除燃煤烟气中的SO2、NOx,研究者提出了若干烟气“脱硫”“脱硝”的方法。
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已知:① 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H1=a kJmol-1
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写出总反应的热化学方程式:_______
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