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:151 题号:20261097
直接将转化为有机物是实现碳达峰、碳中和的有效途径,回答下列问题。
(1)利用合成涉及的主要反应如下:



已知的摩尔燃烧焓为,水的汽化热为(单位质量液态物质变成同温度的气态物质所吸收的热量,单位),则反应_______
(2)某温度下,在容积为的恒容密闭容器中充入和一定量,发生反应的平衡分压与起始投料比的变化关系如图所示,已知b点对应投料比的起始压强为

①若达到b点所用时间为,则内该反应的平均反应速率为_______
_______。b点时,再充入,使两者分压均增大,则此时平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)工业上,催化加氢合成甲醇的生产过程中涉及的反应如下:
主反应:
副反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
一定条件下,在的恒容密闭容器中通入发生上述反应,达到平衡时,容器中的物质的量为的物质的量为转化率为
①此时的浓度为_______(用含的代数式表示,下同),则的平衡选择性(生成甲醇的物质的量占转化的的物质的量的百分比)为_______
②下列方法一定能提高平衡产率的是_______(填标号)。
A.升高温度        B.选择更高效的催化剂        C.不改变投料比,增大反应物浓度

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【推荐1】煤的洁净技术(包括固硫技术和脱硫技术两类)可有效降低燃煤废气中SO2的含量,已成为我国解决环境问题的主导技术之一。

I.固硫技术:通过加入固硫剂,将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。石灰石是常用的固硫剂,固硫过程中涉及的部分反应如下:

①CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) H1= +178.30kJ/mol

②CaO(s)+SO2(g)+0.5O2(g)CaSO4(s) H2= -501.92 kJ/mol

③CO(g) + 0.5O2(g)CO2(g) H3

④CaSO4(s) + CO(g)CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) H4= +218.92kJ/mol

(1)温度升高,反应①的化学平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)H3=_______kJ/mol。

(3)在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比),结合反应②、③、④分析其原因:_______

II.电化学脱硫技术是一种温和的净化技术,其基本原理为利用阳极反应产生的羟基自由基(·OH,氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质氧化除去,其装置示意图如图所示。

(4)将煤打成煤浆加入电解槽的目的是_______

(5)阳极的电极反应式为_______

(6)用羟基自由基除去煤中二硫化亚铁(FeS2)的反应的离子方程式为(补全并配平):FeS2+·OH =Fe3++SO+ H2O +_______

_______

(7)利用上述装置对某含FeS2的煤样品进行电解脱硫,测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有:随着pH的升高,反应物的氧化性或还原性降低;_______

2021-04-04更新 | 313次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】为实现“碳达峰”、“碳中和”目标,可将CO2催化加氢制甲醇。该反应体系中涉及以下两个主要反应:
反应I: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ/mol
反应II: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
(1)反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的反应热ΔH3=_______
(2)在密闭容器中,上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
A.增大压强,CO的浓度一定保持不变
B.降低温度,反应II的逆反应速率增大,正反应速率减小
C.增大CH3OH的浓度,反应II的平衡向正反应方向移动
D.恒温恒容下充入氦气,反应I的平衡向正反应方向移动
(3)不同条件下,相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。

CH3OH的选择性= 100%
①由图可知,合成甲醇的适宜条件为_______ (填标号)
A.CZT催化剂            B. CZ(Zr-1)T 催化剂            C.230°C                    D.290 °C
②在230°C以上,升高温度,CO2的平衡转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是_______
(4)恒温恒压密闭容器中,加入2molCO2和4molH2,发生反应I和反应II,反应达平衡时,CO2的转化率为50%,气体体积减小10%,则在达到平衡时, CH3OH的选择性=_______,反应II的平衡常数K=_______
(5)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:

①铜电极上产生HCOOH的电极反应式为_______
②若铜电极上只生成5.6gCO,则铜极区溶液质量变化了 _______g。
2022-04-20更新 | 652次组卷
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【推荐3】工业上利用脱硫后的天然气合成氨的某流程如下:

(1)“一次转化”中H2O(g)过量的目的是______
(2)已知部分物质燃烧的热化学方程式如下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-484kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566kJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-802kJ•mol-1
“二次转化”时CH4和O2反应生成CO和H2的热化学方程式为______
(3)“CO变换”的反应是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)某温度下,该反应的平衡常数K=1,若要使CO的转化率达到90%,则起始时c(H2O):c(CO)应不低于______
(4)“脱碳”后的溶液再生的方法是______(以化学方程式表示)。
(5)“净化”时发生的反应为 [Cu(NH32]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH33•CO]Ac(aq),H<0。充分吸收CO采取的措施是______(选填序号)。
a 升温       b 降温       c 加压       d 减压
(6)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0,平衡时NH3的物质的量分数c(NH3)与氢氮比x(H2与N2的物质的量比)的关系如图:

①T1______T2(填“>”、“=”或“<”)。
②a点总压为50Mpa,T2时Kp=______(Mpa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
③实验测得一定条件下合成氨反应的速率方程为v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)。以下措施既能加快反应速率,又能提高H2平衡转化率的是______
a 加压   b 使用催化剂   c 增大氢氮比   d 分离NH3
2019-12-02更新 | 130次组卷
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