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:178 题号:20320364
甲醇是重要的工业原料。
(1)已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ•mol-1。T℃下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入2molCO2(g)和6molH2(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图。
   
①T℃时,计算该反应的平衡常数为_______(结果保留3位有效数字)。
②若保持温度和容器体积不变,13min时,向容器中充入1molCO2(g)和1molH2O(g),此时,该反应的v正_______v逆(填“>”、“<”或=)。
③已知下列物质总键能(1mol物质所含化学键的键能之和)的数据如表,由此可计算表中a=_______
物质CO2H2CH3OHH2O
总键能/kJ•mol1620a2047930
(2)已知:(Ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ•mol-1
(Ⅲ)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H3
①△H3=_______kJ/mol。
②在一定温度下,已知反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K3=________(用K1、K2表示)。

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(1)通过电解的方式可实现对二氧化碳的综合利用。2022年7月香港中文大学王莹教授研发新型电解槽实现二氧化碳回收转化效率达到60%以上。
双金属催化剂在某介质中催化转化为转化示意图如图所示,请写出其电极反应方程式:_______

(2)在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上,直接催化加氢成甲酸。其反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。

该历程中起决速步骤的化学方程式是_______
(3)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚 (CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ:   
反应Ⅱ:   
反应Ⅲ:   
   _______
②起始压强为4.0MPa、恒压条件下,通入氢气和二氧化碳的的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的消耗总量的百分比)如下图所示:

当温度超过290℃,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______。在上图中,在200℃时,若经过0.2s该平衡体系即达到平衡。计算分压的平均变化速率为_______;此时对于反应Ⅰ的_______(保留三位有效数字)
2023-01-12更新 | 508次组卷
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【推荐2】甲醇制烯烃是一项非石油路线烯烃生产技术。
I.甲醇在一定条件下可发生反应生成,烯烃产物之间存在如下转化关系:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应达平衡时,三种组分的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。

(1)反应Ⅲ的_______
(2)图1中曲线b代表的组分是_______,曲线代表的组分是_______
(3)后,曲线a下降的原因是_______
Ⅱ.将充入恒容密闭容器中,分别在两种不同催化剂I、Ⅱ下发生反应,相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示。

(4)催化剂I、Ⅱ中催化效率较高的是_______
(5)在催化剂作用下,随温度的升高,的转化率先增大后减小,理由是_______
(6)已知C点容器内压强为P,在温度下,用平衡分压代替平衡浓度表示的压强平衡常数_______(用含P的关系式表示,已知:分压=气体总压气体体积分数)。
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【推荐3】当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,我国提出争取 2030 年“碳达峰”,2060 年“碳中和”。因此,研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为热点。
(1)甲醇是一种可再生能源,由 CO2 制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2 (g)CH3OH(g)+H2O (g)   △H 1 =-49.58 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g)               △H2
反应Ⅲ: CO (g)+2H2(g)CH3OH(g)               △H3 =-90.77kJ·mol-1
则:反应Ⅱ的 ΔH2 =___________ kJ·mol-1
(2)若反应 II 在一绝热恒容密闭容器中进行,下面能说明反应已达到平衡状态的是___________;
A.v(CO)=v(H2O)B.总压强不变
C.平衡常数不变D.容器内 n(CO2)/n(H2O)的值保持不变
(3)对于反应Ⅰ,不同温度对 CO2的转化率及催化剂的催化效率影响如图所示,下列有关说法正确的是___________。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则 250℃时 CO2 的平衡转化率可能位于 M1
B.温度低于 250℃时,随温度升高甲醇的平衡产率增大
C.M 点时平衡常数比 N 点时平衡常数大
D.若反应在较低的温度下进行,可以提高 CO2的平衡转化率,符合勒沙特列原理
(4)250℃时,若在 2L 密闭刚性容器中充入 3molH2和 1molCO2 只发生反应Ⅰ,起始压强为 150kpa,反应需 t min 达到平衡,则 v(CH3OH)=___________ kpa·min-1 (用含 t 的代数式表示)。某温度时,用各物质的平衡分压表示反应Ⅰ的平衡常数,表达式Kp=___________
(5)我国科学家研究 Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:
①Li-CO2电池中,研究表明该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,正极 CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下 4 个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式。
I.2CO2 +2e=C2O
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III.___________
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