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:90 题号:20413324
工业上常用天然气作为制备的原料。已知:



(1)化合生成的热化学方程式是___________
(2)利用③的原理,向密闭容器中充入,在不同压强下合成甲醇。CO的平衡转化率与温度、压强(P)的关系如图所示:

①压强___________(填“<”或“>”)
②根据图中a点的数据(此时容器体积为),可知,a点平衡时的浓度为___________
③若反应刚好至a点时,所需时间为,则内用表示该反应的平均反应速率___________
④维持与a点相同的温度,在恒容密闭容器中加入一定量的,发生反应③。测得某时刻各组分浓度如下表所示。此时反应处于___________(填“正向进行”或“逆向进行”或“己达平衡”)状态。
物质
浓度

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2NO(g)+O2(g)=2NO2(g);ΔH=a kJ·mol1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=c kJ·mol1
反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH________ kJ·mol1
(2) H2O2在催化剂αFeOOH的表面上,分解产生·OH。·OH较H2O2和O2更易与烟气中的NO、SO2发生反应。反应后所得产物的离子色谱如图1所示。

①写出·OH氧化NO的化学反应方程式:________
②当H2O2浓度一定时,NO的脱除效率与温度的关系如图2所示。升温至80 ℃以上,大量汽化的H2O2能使NO的脱除效率显著提高的原因是______________________________,温度高于180 ℃,NO的脱除效率降低的原因是________
(3) 工业可采用亚硫酸钠作吸收液脱除烟气中的二氧化硫。应用双阳离子交换膜电解技术可使该吸收液再生,同时得到高浓度SO2,其工作原理如图3所示。
① SO2气体在________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)室生成。
②用离子方程式表示吸收液再生的原理:________
(4) 新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox)能将烟气中SO2分解除去,若1 mol ZnFe2Ox与足量SO2生成1 mol ZnFe2O4和0.5 mol S,则x=________
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【推荐2】CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,回答下列问题:
Ⅰ.CO2和CH4都是主要的温室气体。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质H2(g)CO(g)CH4(g)
燃烧热H(kJ/mol)-285.8-283.0-890.3
(1)25℃时,CO2(g)和CH4(g)生成水煤气的热化学方程式为___________
(2)在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4,发生上述反应,起始压强为p,CO2的平衡转化率为α。达平衡时,容器内总压为___________。该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.CO2制甲醇反应为:。起始投料为不变,研究不同温度、压强下,平衡时甲醇的物质的量分数[x(CH3OH)]的变化规律,如图所示。其中,图在t=250℃下测得,图在下测得。

(3)图中等压过程的曲线是___________(填“a”或“b”),判断的依据是:___________
(4)当时,反应条件可能为______________________
Ⅲ.运用电化学原理可以很好利用CO2资源。
(5)火星大气由96%的二氧化碳气体组成,火星探测器采用Li- CO2电池供电,其反应机理如下图:

电池中的“交换膜”应为___________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。写出CO2电极反应式:___________
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【推荐3】甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。

①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______,H2的转化率为______(保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变     
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。

①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________
②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________
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