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:85 题号:19608055
CO2大量排放会加剧温室效应。自然界的光合作用将二氧化碳转化为有机物,同时人们也在研究将CO2转化为高附加值的燃料,进而缓解能源和环境的双重危机。
Ⅰ.已知25℃,101kPa时:
①CO2(g)与H2O(l)经过光合作用生成1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g),吸收2804kJ能量。
②H2(g)的燃烧热为285.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ∆H=+44kJ/mol。
(1)葡萄糖[C6H12O6(s)]的燃烧热的热化学方程式为___________
(2)2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) ∆H=___________
Ⅱ.用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H<0
(3)某温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是___________(填字母)。
a.H2的含量保持不变            b.υ(CO2)∶υ(H2)=1∶3
c.体系的压强不再发生变化    d.混合气体的密度不变
(4)提高甲醇的平衡产率采取的措施为___________(填字母)
a.升高温度   b.降低温度    c.增大压强    d.降低压强
(5)某温度下,恒容密闭容器中,CO2和H2的起始浓度分别为1mol/L和2mol/L,反应平衡时,CO2的转化率为50%,该温度下反应的平衡常数为___________
Ⅲ.我国科学家研究出一种电化学的方法,可以实现将CO2转化为C2H4,装置如图所示。
   
(6)b为电源的___________(填“正极”或“负极”),阴极的电极反应式为___________,生成的C2H4和O2的质量之比为___________(最简整数比)。

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【推荐1】氮、碳化合物转化是环境科学研究热点课题之一。“双碳”目标大背景下,采取高效经济方式利用CO2对人类社会发展具有重要意义。
(1)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)   ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。

①a、b、c三点的平衡常数由大到小为:_______(用Ka、Kb、Kc表示)。
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是_______(填“k”“l”“m”“n”)。
③若d表示240℃时某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向_______(填“正”或“逆”)反应方向进行。
(2)低碳烯烃是基础有机化工原料,工业上可利用合成气间接或直接制取。其间接制取的主要反应方程式如下:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(l) ΔH1=-116kJ·mol-1
2CH3OH(l)⇌C2H4(g)+2H2O(l) ΔH2=-35kJ·mol-1
H2O(g)⇌H2O(l) ΔH3=-44kJ·mol-1
①写出用CO(g)和H2(g)直接制取低碳烯烃C2H4(g)和H2O(g)的热化学方程式:_______
②将He、CO和H2以体积比为1∶1∶2充入密闭容器中直接制取乙烯,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示,则p1_______p2(填“>”“<”或“=”),M点的正反应速率_______N点的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。在500K,压强为p1的条件下,该反应的Kp=_______(列出计算式)。

2024-04-26更新 | 163次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。
(一)可用于制备甲醇(),已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)则反应___________,已知该反应能自发,则该反应在_____(填“高温”、“低温”或“任何温度”)能自发进行。
(2)某温度下,将以体积比1:1置于固定体积的密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ,其平衡常数为1.0,则该反应达到平衡时的体积分数为____________
(二)工业上也可用天然气先制备合成气,反应Ⅳ:,再合成甲醇。图1为在一定压强下,在三种不同催化剂作用下发生反应Ⅳ,经历相同时间时,的物质的量(n)随温度变化的关系。
(3)下列说法正确的是_____________
A.在相同条件下,三种催化剂1、2、3的催化效率由高到低的顺序是
B.温度低于700℃时,曲线②上的点有可能已经到达平衡
C.500℃时,不同催化剂(1、2、3)作用下到达平衡时的的物质的量相同
D.若温度高于700℃时,的物质的量保持不变
(4)曲线③中的物质的量随温度变化的原因可能是_______________

(5)500℃时,反应Ⅳ在催化剂1的作用下10min时达到平衡,请在图2中画出0至12min内的物质的量的变化图_______________
2020-02-27更新 | 128次组卷
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【推荐3】CH4—CO2催化重整合成CO、H2可有效减少碳排放。其主要反应如下:
反应ⅠCH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)     H=247.3kJ•mol-1
反应ⅡCO2(g)+2H2(g)=CO(g)+H2O(g)     H=41.0kJ•mol-1
(1)将一定最CH4与CO2充入密闭容器中,若仅发生上述两个反应,则反应达到平衡的标志是___(填序号)。
A.恒温恒容条件下,气体的密度不变
B.恒温恒容条件下,气体的压强不变
C.恒温恒容条件下,CO和H2的浓度相等
D.绝热恒容条件下,反应体系的温度不变
(2)反应III为CH4(g)+CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g),该反应的H=___kJ•mol-1,平衡常数表达式为K=___
(3)图1为反应温度、进料对反应出口合成气中的影响。

①850℃时,图1中曲线a、b、c所示由大到小的关系是___,理由是___
②当温度大于850℃时,曲线c出现如图变化的原因可能是___
(4)固体氧化物燃料电池利用CH4为原料,直接在电极上氧化合成CO、H2。其反应原理如图2所示,写出电极m上发生反应的电极方程式____;若电极m上通入CH4的速率过快或过慢均会使CO、H2产率降低。其原因是___
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