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:430 题号:19183596
异丁烯()是一种重要的化工原料,利用异丁烷()催化脱氢制备。回答下列问题:
(1)已知的燃烧热如下表所示:
物质
-2877-2718-286
则异丁烷催化脱氢反应___________。有利于提高异丁烷平衡转化率的条件是___________(填标号)。
a.高温低压             B.高温高压             C.低温高压                    D.低温低压
(2)在温度和压强相同条件下,相同流速的异丁烷通过不同的催化剂反应相同的时间,异丁烷的转化率与异丁烯的选择性[选择性=]如下表所示,则催化剂催化效果最好的是___________
催化剂的种类异丁烷的转化率/%异丁烯的选择性/%
a35%90%
b50%65%
c44%75%
(3)在温度和压强相同条件下,不同流速的异丁烷通过催化剂反应相同的时间,异丁烷的转化率随着流速的增大而减小,其原因可能是___________
(4)在高温条件下,异丁烷容易发生裂解产生积碳,沉积在催化剂的表面导致异丁烯的产率降低。若在相同条件下,向反应体系中通入,异丁烯的产率会提高,请利用方程式说明原因___________
(5)在一定温度T℃和压强p条件下,假设异丁烷脱氢只发生副反应:;达到平衡时,异丁烷的转化率为80%,异丁烯的分压是乙烯分压的3倍,则异丁烯的选择性为___________;异丁烷催化脱氢制异丁烯反应的___________
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【推荐1】石油工业生产中各个环节(如钻井、采油、油气输送和炼制)会产生硫化氢等废气,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g)   ΔH1=+180kJ⋅mol−1
②CS2(g)+2H2(g)⇌CH4(g)+S2(g)   ΔH2=−81kJ⋅mol−1
(1)利用H2S与CH4反应制备H2
CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)ΔH3则ΔH3=___________,在___________下该反应能自发进行(填“高温”或“低温”)。
(2)利用H2S热分解制备H2
向某密闭容器中通入2molH2S发生反应①,H2S分解的平衡转化率随温度和压强的变化情况如图所示:

①P1、P2和P3由小到大的顺序为___________,理由是___________
②T1温度下反应①的Kp=___________Mpa.(Kp是以分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S发生反应①,经过相同时间,测得各容器中H2S的转化率与容器容积的关系如图所示,有关说法正确的是___________。
A.b、c点的Q=K
B.正反应速率a>c
C.平衡常数Ka=Kb
D.在a点再通入H2S,平衡后H2S的转化率将增大

(4)H2S的回收与利用先用足量NaOH溶液吸收H2S气体,再将吸收后的溶液用如下图所示的装置电解,碱性条件下,S2−被氧化生成S。阳极区电解后溶液加入硫酸可得到单质硫。

①Na+的移动方向是从___________(填“左到右”或“右到左”)。
②阳极电极反应式为___________
2024-02-24更新 | 86次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】请回答下列问题。
I.1-丁烯是一种重要的化工原料,可由正丁烷催化脱氢制备。
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) △H1
②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) △H2=-119kJ•mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) H3=-242kJ•mol-1
反应①的H1______kJ·mol-1
(2)如图是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x_____0.1(填“>”或“<”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是_____

A.升高温度        B.降低温度                 C.增大压强       D.降低压强
Ⅱ.煤化工是将煤经过化学加工转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(3)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),得到如表两组数据:
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
H2OCOH2CO
1650241.62.45
2900120.41.63

①实验1中以(CO2)表示的化学反应速率为______
②该反应的逆反应为______(填“吸”或“放”)热反应。
(4)在一容积为2L的密闭容器内加入2molCO和6molH2,在一定条件下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H<0。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:

由图可知反应在有t1、t3、t5、t7时都达到了平衡,而在t2、t4、t6、t8时都改变了条件,改变的条件分别是t6______t8______
2023-03-09更新 | 190次组卷
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【推荐3】丙烯是重要的化工原料,目前生产丙烯主要有丙烷脱氢、丙烷与二氧化碳耦合、电解等技术。
方法一:丙烷直接脱氢法制丙烯
已知:CH3CH2CH3(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1) H=akJ·mol-1
2CH3CH=CH2(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) H=bkJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=H2O(1) H=ckJ·mol-1
(1)写出丙烷脱氢生成丙烯和氢气的热化学方程式:____
(2)600℃、0.4MPa下,向装有催化剂的恒压密闭容器中,以=1投料,发生丙烷脱氢生成丙烯的反应,丙烷的转化率(α)随时间(t)变化的曲线如图所示:

则该体系达到平衡状态的标志为____(填选项字母)。
A.单位时间内消耗C3H8(g)的物质的量等于生成H2(g)的物质的量
B.体系中气体的密度不再改变
C.单位体积内气体的分子数不再改变
D.H2O(g)的分压不再改变
(3)平衡时水的分压约为___,增大的值可提高丙烷的转化率,解释其原因:___
方法二:丙烷与二氧化碳耦合法制丙烯
(4)丙烷与CO2耦合法制丙烯时,主要发生如下反应:
①C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)
②C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)
③3CO2(g)+9H2(g) C3H6(g)+6H2O(g)
④CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在580℃时,将C3H8和CO2按体积比1:1充入一恒压密闭容器中进行反应,实验测得体系中C3H8(g)、CO2(g)的转化率和C3H6(g)的选择性、C3H6(g)的产率随催化剂组成和压强的变化分别如图甲和图乙所示:

已知:C3H6(g)的选择性越高,副产物的含量越低。
耦合法制丙烯适宜选择的生产条件为____,随压强增大C3H6的平衡产率先增大后减小的原因为___
方法三:电解法制丙烯
(5)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将转化为丙烯的原理如图所示:

①太阳能电池的负极是____(填“a”或“b”);
②生成丙烯的电极反应式是____
2022-03-24更新 | 207次组卷
共计 平均难度:一般