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:0.4 引用次数:146 题号:19231783
我国科学家利用Fe2Na3红紫素催化剂实现CO2还原制备CO,利用可见光催化还原CO2,将CO2转化为增值化学原料(HCOOH、HCHO、CH3OH等),这被认为是一种可持续的CO2资源化有效途径。
(1)已知几种物质的燃烧热(H)如表所示:
物质HCHO(g)H2(g)
燃烧热(H)/(kJ•mol-1)-570.8-285.8
已知:H2O(g)=H2O(l) H=—44kJ•mol-1,CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) H=_______kJ•mol-1
(2)在一定温度下,将1molCO2(g)和3molH2(g)通入某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g),测得不同时刻容器中CO2的体积分数[φ(CO2)]如表所示:
t/min01020304050
φ(CO2)0.2500.2300.2150.2050.2000.200
达到平衡时CO2的转化率为________
(3)将n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入某密闭容器中,同时发生反应1和反应2。
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H1=+41.2kJ•mol-1
反应2:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2<0。
在不同温度、压强下,测得相同时间内CO2的转化率如图,0.1MPa时,CO2的转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是________
   
(4)在一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和nmolH2(g),仅发生(3)中的反应2。实验测得CH3OH的平衡分压与起始投料比[]的关系如图:
   
①起始时容器内气体的总压强为8pkPa,若10min时反应到达c点,则0~10min内,v(H2)=________mol•L-1•min-1
②b点时反应的平衡常数Kp=_______(用含p的表达式表示)(kPa)-2。(已知:用气体分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)
(5)我国科学家开发催化剂,以惰性材料为阳极,在酸性条件下电解还原CO2制备HCHO,其阴极的电极反应式为________
(6)我国学者探究了Biln合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理,并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图所示(带“*”表示物质处于吸附态),试从图分析,采用Biln合金催化剂优于单金属Bi催化剂的原因:________
   

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【推荐1】缓冲和供氧是维持人体正常生理活动的两个重要平衡系统,回答下列问题:
Ⅰ.人体血液中存在平衡:H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) ΔH,该平衡可使血液的pH维持在一定范围内。
(1)已知:CO2(g)CO2(aq) ΔH1=akJ·mol-l
CO2(aq)+H2O(l)H2CO3 (aq) ΔH2=bkJ·mol-1
HCO (aq)H+(aq)+CO(aq) ΔH3=ckJ·mol-1
CO2(g)+H2O(l)2H+(aq)+ CO (aq) ΔH4=dkJ·mol-1
则上述电离方程式中ΔH =_____________(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(2)若某人血液中c(HCO):c(H2CO3) = 20:1,pKa1(H2CO3)=6.1,则该人血液的pH为______________。(lg2=0.3)若pH升高,则c(H2CO3)/c(HCO)=___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当有少量酸性物质进入血液后,血液的pH变化不大,用平衡移动原理解释上述现象:_____________
Ⅱ.肌细胞石储存氧气和分配氧气时存在如下平衡


(4)经测定动物体温升高,氧气的结合度[α(MbO2),氧合肌红蛋白的浓度占肌红蛋白初始浓度的百分数]降低,则该反应的ΔH_______________(填“>”或“<”)0。
(5)温度为37 ℃时,氧气的结合度[α(MbO2)与氧气的平衡分压[p(O2)]关系如下图所示:

①利用R点所示数据,计算37 ℃时该反应的平衡常数K=_________________(氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替求算)。
②已知37 ℃时,该反应的正反应速率v(正)=k1c(Mb)×p(O2),逆反应速率v(逆)=k2c(MbO2),若k2=60s-1,则k1=___________________
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(1)载人航天器中,可通过如下反应将航天员呼出的转化为,再通过电解获得
已知:①

反应生成的热化学方程式为_______
(2)已知可以相互转化:。现将一定量的混合气体通入体积为2L的恒温密闭容器中,物质浓度随时间的变化关系如图1所示。

①图中曲线_______(填“X”或“Y”)表示随时间的变化。
②a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是_______(填字母)。d点的平衡常数K=_______(计算结果精确到0.1)。
内,_______
(3)催化氧化生成,混合体系中的百分含量与温度(T)的关系如图2所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。

①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡_______(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时,_______(填“>”、“<”或“=”,下同)
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(3)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应C(s)+CO2(g)2CO(g),可判定其达到平衡的条件有_______(填序号)。
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C.CO的体积分数保持不变D.保持不变

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反应1:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)     ΔH1
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若起始按=3投料,测得CO2的平衡转化率(X-CO2)和CH3OH的选择性(S–CH3OH)随温度、压强的变化如图所示[已知:S–CH3OH =]

①p1_____(填 “>”或“<”)p2
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