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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:231 题号:20993190
从衣食住行到探索浩瀚宇宙,都有氮及其化合物的参与,但同时有毒含氮化合物的排放,也对环境产生污染。如何实现环境保护与资源利用的和谐统一,已成为我们的重要研究课题。
(1)工业上利用可以合成又可以进一步制备火箭燃料肼()。
   
   
   
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:___________
(2)的水溶液呈弱碱性,室温下其电离常数,则0.01水溶液pH等于___________(忽略的二级电离和的电离,)。
(3)利用测压法在刚性密闭容器中研究T℃时的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如下表所示:
反应时间/min010203040
压强/MPa15.0014.0213.2012.5012.50
①0~20min内,___________
T℃时反应的平衡常数___________(为以物质的量分数表示的平衡常数)。
(4)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器,进行反应   ,经过相同时间测得NO的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是(答2条)①___________,②___________

(5)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应):
①该装置中的离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②该电解池发生的总反应的化学方程式为___________

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【推荐1】研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:
Ⅰ.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ/mol
②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH=a kJ/mol
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表:
化学键C≡OH-HH-CH-O
E/(kJ/mol)1072436414465

(1)则反应②中a=______
(2)煤直接甲烷化反应C(s)+2H2 (g)CH4(g)的ΔH为______kJ/mol,该反应在______(填“高温”或“低温”)下自发进行。
Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和2.5 mol H2,发生反应: 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=-128 kJ/mol,测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化率的影响如右图所示:
   
(3)图中低温时,随着温度升高催化剂的催化效率提高,但CO2的平衡转化率却反而降低,其原因是______
(4)250℃时,该反应的平衡常数K值为______
Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ,测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p/p)如下表:
时间/h123456
p/p0.900.850.820.810.800.80
(5)反应前1小时内的平均反应速率v(H2)为______mol/(L·h),该温度下CO2的平衡转化率为______
Ⅳ.电解逆转化制乙醇
(6)科研人员通过反复实验发现:CO2可以在酸性水溶液中电解生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在______极(填“阴”或“阳”),该电极的反应式为______
2019-02-17更新 | 424次组卷
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【推荐2】为减小煤炭对环境的污染,工业上将煤炭与空气和水蒸气反应,得到工业的原料气。回答下列问题:
(1)已知:

______
②其他条件不变,随着温度的下降,气体中的物质的量之比______(填标号)。
A.不变       B.增大       C.减小       D.无法判断
(2)为得到更多的氢气原料,工业上的一氧化碳变换反应:

①一定温度下,向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气,总压强为。反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压):,则反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数的数值为______
②生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是______(填标号)。
A.反应温度越高越好              B.通入一定量的氮气
C.选择合适的催化剂              D.适当提高反应物压强
③以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,反应过程如图所示。

用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:______;步骤Ⅱ:______
(3)制备水煤气反应的反应原理:。在工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是__________________
2024-06-03更新 | 32次组卷
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【推荐3】实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为绿色液体燃料(如甲醇)是一个重要方向。通过甲醇合成实现碳捕获,再在需要能量时进行甲醇水蒸气重整制备氢气,实现二氧化碳的闭路循环和氢能的储存。
I.甲醇的制备:,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
   
   
(1)CH3OH的生产速率主要由反应①决定(决速步),下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)
A.B.
C.D.

Ⅱ.甲醇、水蒸气催化重整制氢(SRM),主要制氢过程如图所示

(2)将CH3OH(g)、H2O(g)、O2(g)按一定比例作为原料气通入容器中发生SRM,原料进气比对反应1:的选择性(某产物的选择性越大,则其含量越多)的影响较为复杂,其关系如图。当时,CH3OH与O2发生的主要反应为___________

(3)SRM过程中得到了少量的副产物甲酸甲酯,选择一种活性较高的催化剂CuZnAl(组成里含CuO、ZnO、Al2O3的物质的量之比为1:1:1),并在该1mol催化剂中分别加入1mol、2mol、3molMgO对其进行改性(MgO不参与催化作用),分别可得CuZnAlMg1、CuZnAlMg2、CuZnAlMg3。改性后状态如表1所示,部分反应过程及不同催化剂对甲酸甲酯含量的影响如图1及图2所示

孔体积/(cm3/g) 比表面积/(m2/g)孔径/nm
CuZnAl0.2333.5822.77
CuZnAlMg10.3856.6327.06
CuZnAlMg20.5069.7628.97
CuZnAlMg30.3661.8523.27

①甲醇生成副产物甲酸甲酯的过程可描述为___________
②选用CuZnAlMg2为催化剂可以减少副产物甲酸甲酯的含量,请解释其原因___________
(4)在对反应2:   的单独研究中,发现在进气比不同时,测得相应的CO的平衡转化率如图 (各点对应温度可能不同)。图中B、C两点对应的反应温度分别为TB和TC,其中相对低温的是___________。(填TB或TC)。

(5)实验发现,其他条件不变,向反应2的平衡体系中投入一定量纳米CaO可明显提高H2的体积分数,原因是___________
2021-12-19更新 | 464次组卷
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