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:0.4 引用次数:413 题号:19432332
回答下列问题:
Ⅰ.工业上利用甲醇和水蒸气催化重整法可制备氢气。
(1)已知:反应1:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)∆H1=+90.0kJ·mol-1
反应2:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)∆H2=-41.0kJ·mol-1
则反应3:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)∆H3=___________kJ·mol-1
(2)以CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢时,固定其它条件不变,改变水、甲醇的物质的量比,甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图1所示。[CO选择性=]
   
①当水、甲醇比大于0.8时,CO选择性下降的原因是___________
②当水、甲醇比一定时,温度升高,CO选择性有所上升,可能原因是___________
(3)在t℃下,在1L密闭容器中,当投入的CH3OH和H2O均为1mol时,甲醇平衡转化率为80%、CO选择性为60%,则c(CO)=___________mol·L-1
Ⅱ.用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为
反应ⅠCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
反应ⅡCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在恒容密闭容器内,充入1molCO2和3molH2,测得平衡时CO2转化率,CO和CH3OH选择性随温度变化如图2所示[选择性]。
   
(4)270℃时主要发生的反应是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(5)以下温度中,甲醇产率最高的是___________。
A.210℃B.230℃C.250℃D.270℃
(6)在不改变投料的情况下,既能加快反应速率,又能提高CH3OH产率的方法有___________(填一种方法即可)。

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】燃煤和汽车尾气是造成空气污染和雾霾天气的原因之一,化学在解决雾霾污染中发挥了重要作用。
(1)NOx主要来源于汽车尾气。
已知:N2(g) + 2O2(g)2NO2(g)     ΔH=+67.5kJ/mol
2CO(g) + O2(g)2CO2(g)     ΔH=-566.0kJ/mol。
为了减轻大气污染,在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO2和CO转化成无污染气体参与大气循环。写出该反应的热化学方程式_____________
(2)已知:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s),工业上可以利用I2O5消除CO的污染。不同温度下,向装有足量I2O5固体的4 L恒容密闭容器中通入2 mol CO,测得CO2的体积分数随时间变化的曲线如图。回答下列问题:

①从反应开始至a点时,v(CO)=___________
②由图可知,该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”),b点时化学平衡常数K=___________
③下列说法正确的是___________(填字母)。
A.d点时,增大体系压强,CO的转化率变大
B.容器内气体密度不变时,表明反应达到平衡状态
C.c点时体系中混合气体的压强在T2温度下更大
D.b点时,向平衡体系中再加入I2O5,平衡向正反应方向移动
(3)电解吸收是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如图所示。

①图中b应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②阳极的电极反应式为___________
2017-12-23更新 | 256次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一、
(1)一定条件下,CH4(g)C(s) + 2H2(g) 反应历程如图1所示,其中化学反应速率最慢的反应过程为___________

(2)甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气,相关反应如下。
反应Ⅰ   CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)   ∆H1 = +206 kJ·mol-1
反应Ⅱ   CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)     ΔH2= -41 kJ·mol-1
① 总反应:CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)     ΔH = ___________
② 1000 ℃恒容密闭容器(2L)中发生反应Ⅰ,已知1000 ℃时,反应I的平衡常数K=2,请结合K、Q关系判断:若容器中 n(CH4) =n(H2O)= n(H2)= 1 mol 、n(CO)=2 mol 时,反应处于___________状态(正向进行、逆向进行、平衡)。
③ 已知830 ℃时,反应II的平衡常数K=1。在容积不变的密闭容器中,将2 mol CO与8 mol H2O混合加热到830 ℃,反应达平衡时CO的转化率为___________
④ 在常压、600 ℃条件下,甲烷制备氢气的总反应中H2平衡产率为82%。若加入适量生石灰后H2的产率可提高到95%,应用化学平衡移动原理解释原因___________
(3)科学家研究将CH4、H2O与CH4、CO2联合重整制备氢气:
反应Ⅰ:CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)     ∆H1 = +206 kJ·mol-1
反应Ⅲ:CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)   ΔH3= +247 kJ·mol-1
常压下,将CH4、H2O和CO2按一定比例混合置于密闭容器中,相同时间不同温度下测得体系中n(H2): n(CO)变化如图2所示。

① 已知700℃、NiO催化剂条件下,向反应体系中加入少量O2可增加H2产率,此条件下还原性CO___________H2(填“>”“<”或“=”)。
② 随着温度升高n(H2) : n(CO)变小的原因可能是___________
2024-02-16更新 | 60次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】(一)十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体,经历“十氢萘(C10H18)→四氢萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知:ΔH1>ΔH2>0
C10H18(l)C10H12(l)+3H2(g) ΔH1
C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g) ΔH2
请回答:
(1)则C10H8(l)+5H2(g)C10H18(l) ΔH3=___________
(2)有利于提高上述反应平衡转化率的条件是:___________
A.高温高压            B.低温低压             C.高温低压             D.低温高压
(3)研究表明,将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中,升高温度带来高压,该条件下也可显著释氢,理由是:_______________________________
(4)温度335℃时,在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘(1.00mol)催化脱氢实验,测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系,如下图所示。
       
在8h时,反应体系内氢气的量为:_________ mol(忽略其他副反应)。
②已知反应过程中的能量变化如图所示,x1显著低于x2的原因是:_________________________
   
(二)科学家发现,以H2O和N2为原料,熔融NaOH—KOH为电解质,纳米Fe2O3作催化剂,在250℃和常压下可实现电化学合成氨。
(5)阴极区发生的变化可视为按两步进行。先发生的电极反应式为:________________________,随后发生反应:2Fe+3H2O+N2==2NH3+Fe2O3
2018-01-12更新 | 232次组卷
共计 平均难度:一般