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:146 题号:19662810
二氧化碳催化还原为乙醇等燃料是解决能源危机和温室效应的一种可持续方法,这有利于实现“碳达峰”和“碳中和”的目标。回答下列问题:
(1)已知:①   
   
   ___________(用表示)。
(2)电催化制取乙醇的原理如图所示。
   
①电催化时,向阴极迁移的主要离子是___________,阴极反应式为___________
②标准状况下,参与反应时,转移的电子数为___________(用表示)。
(3)催化加氢制取乙醇的反应原理为,实验测得当起始投料比为3,气体总压强维持为5MPa时,各物质的平衡组成随温度变化的关系如图所示。
   
①该反应能自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②A点处,的平衡转化率为___________
③B点处,乙醇的平衡分压___________MPa;对应温度下反应的___________(保留3位小数;为以分压表示的平衡常数)。

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【推荐1】清洁转化为高附加值化学品以实现资源利用是“碳中和”研究的热点。
I.利用合成甲醇
加氢反应器中,主要反应有:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)反应ⅲ的焓变___________;反应iii能自发进行的温度条件是___________(填“高温”或“低温”或“任何温度”)。
(2)该反应条件下,同时存在副反应ⅳ:。已知:的沸点为的沸点为。反应进行一段时间后间歇降到室温,可提高甲醇的产率,结合反应iii、iv,解释可能的原因___________
II.利用和甲醇合成碳酸二甲酯
反应v:       
(3)在不同的温度、压强下,一定反应时间内,测定反应ⅴ中甲醇的转化率。甲醇转化率与温度的关系为图a,与压强的关系为图b(曲线未画出)。

①根据图a判断,反应ⅴ的___________0(填“>”或“<”)。
②在之间,随着温度升高,甲醇转化率增大的原因可能是___________
③在图b中绘制出甲醇转化率与压强的关系曲线___________(表示出变化趋势即可)。
2023-12-13更新 | 81次组卷
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【推荐2】空间站处理的一种重要方法是对进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩
在水蒸气存在下固态胺吸收反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出的简单方法是加热。
Ⅱ.的加氢甲烷化
还原的部分反应如下:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   
ii.CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(g)   
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的___________
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与2amolH2,进行反应ii,下列能判断反应已达化学平衡状态的是___________
a.容器中混合气体密度不变       b.混合气体中之比不变
c.       d.容器内温度不变
Ⅲ.和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示:

(3)高于320℃后,以Ni为催化剂,转化率仍在上升,其原因是___________
(4)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是___________,使用的合适温度为___________
(5)控制起始时,P=1atm,恒容条件下,若只发生反应i、ii,平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示:

①随投料比增大,CO2的转化率如何变化___________(填增大,减小或者不变)。
②图中代表的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”);温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应___________(填“i”或“ii”)化学平衡常数大,反应完全。
③反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)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)。
2024-04-18更新 | 289次组卷
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【推荐3】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。
(1)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为______________________(写出一种即可)。
(2)25℃ 101KPa,将1molCH4与一定量的O2混合后,充入一密闭绝热容器内,在连续电火花的作用下反应,恢复至原状况放出QkJ热量,容器内无无CH4和O2剩余且无固体物质生成,装置内气体全部通入足量的碱石灰后,剩余bmol气体。则:
①反应开始时CH4与O2的物质的量之比为___________________________
②若已知 C(s) + O2(g) = CO2(g)       △H1= -m kJ/mol
CO2(g) + C(s) = 2CO(g)   △H2= +n kJ/mol
则表示CH4燃烧热的热化学方程式为_____________________________________________
(3)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应,
NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2
① 用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44 g,则混合气体中NO和NO2的体积比为____________
② 用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是___________________
(4)氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题
①20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如图所示,正极的电极反应式是___________________________________

②近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)≒4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=________________
(已知:N2(g)+3H2(g)≒2NH3(g)△H=﹣92.4kJ.mol﹣1,2H2(g)+O2(g)≒2H2O(l) △H=﹣571.6kJ.mol﹣1
2018-04-20更新 | 280次组卷
共计 平均难度:一般