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:14 题号:20778452
甲醇是一种优质燃料,在工业上常用CO和H2合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K表达式___________,该反应的反应热ΔH4=__________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3)。
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2,发生CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻为平衡状态的是___________(填选项字母,单选)。

(3)T1℃时,在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为0.8,则5 min内用H2表示的反应速率为v(H2)=___________,T1℃时,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=___________
(4)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池,写出KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池的负极反应式:___________。该电池负极与水库的铁闸相连时,可以保护铁闸不被腐蚀,这种电化学保护方法叫做___________
(5)含有甲醇的废水随意排放会造成水污染,可用ClO2将其氧化为CO2,然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中,ClO2与甲醇反应的离子方程式:___________

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【推荐1】科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。
(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol;
3CH3OH(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol
CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为________
(2)甲醇(CH3OH)可作为新型汽车动力燃料,工业上可由CO与 H2在催化剂作用下合成甲醇。现向体积为2L的恒容绝热密闭容器中,充入1molCO 和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol。当反应进行到5min时达到平衡状态,此时CH3OH的物质的量为0.6mol,则
①5 min内反应的平均速率ν(H2) = _____   mol/(L·min)。
②达到平衡时放出的热量为________ kJ
③不能说明该反应已达到平衡状态的是____(选填字母标号)
a.CO的物质的量不再改变                                 b.容器内温度保持不变
c.CH3OH的消耗速率与生成速率相等             d.容器内的密度保持不变
(3)一种甲醇燃料电池如图,使用的电解质溶液是2mol·L1的KOH溶液。

请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式_____;每消耗9.6g甲醇转移的电子数为_______
2019-12-18更新 | 127次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】乙烯是一种重要的化工原料,可由乙烷为原料制取。请回答下列问题:
(1)传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:
C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136kJ·mol1
C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-110kJ·mol1
已知水的汽化热为H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44kJ·mol1
且反应相关的部分化学键键能数据如下:
化学键 H-H(g)H-O(g)O=O(g)
键能(kJ·mol-1)436X496

①由此计算x=___,通过比较ΔH1和ΔH2,说明氧化裂解法中通入氧气的作用是___
②其他条件相同,对于氧化裂化法制乙烯的反应中,实验测得在T1和P1与T2和P2条件下该反应的C2H6平衡转化率相同,若T1>T2,则P1___P2(填“>”、“<”或“=”)。
③请求出下列反应的反应热:C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(l) ΔH3___
(2)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中,充入1molC2H6发生传统裂解法制乙烯。
①某温度下,10min后该反应达平衡,此时C2H6的物质的量浓度为0.2mol·L1,从反应开始到平衡,乙烯的平均反应速率v(C2H4)=___
②在其它条件不变的情况下,15min时升高体系温度,20min达到新平衡,请在下边的坐标系中画出0~25 min,c(C2H4)随时间变化曲线:____

(3)乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外,还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应),图1为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是___;反应的最佳温度为___(填选项序号)。
A.700℃        B.750℃        C.850℃        D.900℃

[乙烯选择性=;乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
(4)烃类氧化反应中,氧气含量低会导致反应产生积炭,堵塞反应管。图2为n(C2H6)/n(O2)的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中的最佳值是___;判断的理由是___
(5)工业上,保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是___
(6)反应达平衡时,各组分的体积分数如下表:
C2H6O2C2H4H2O其他物质
2.4%1.0%12%15%69.6%

计算该温度下的平衡常数Kp___(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)
2019-12-21更新 | 203次组卷
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【推荐3】乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某传统工艺制取乙二醇所涉及的反应如下:
Ⅰ:   
Ⅱ:   
Ⅲ:   
回答下列问题:
(1)则___________;该工艺中制备乙二醇的缺点是___________(填写1点即可)。
(2)在压强一定的条件下,将按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
   
①表示的转化率随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)
③由X、Y点可推断反应中___________
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是___________
(4)在日常生活中乙二醇的用途是___________
2023-05-18更新 | 203次组卷
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