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:89 题号:21084586
清洁转化为高附加值化学品以实现资源利用是“碳中和”研究的热点。
I.利用合成甲醇
加氢反应器中,主要反应有:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)反应ⅲ的焓变___________;反应iii能自发进行的温度条件是___________(填“高温”或“低温”或“任何温度”)。
(2)该反应条件下,同时存在副反应ⅳ:。已知:的沸点为的沸点为。反应进行一段时间后间歇降到室温,可提高甲醇的产率,结合反应iii、iv,解释可能的原因___________
II.利用和甲醇合成碳酸二甲酯
反应v:       
(3)在不同的温度、压强下,一定反应时间内,测定反应ⅴ中甲醇的转化率。甲醇转化率与温度的关系为图a,与压强的关系为图b(曲线未画出)。

①根据图a判断,反应ⅴ的___________0(填“>”或“<”)。
②在之间,随着温度升高,甲醇转化率增大的原因可能是___________
③在图b中绘制出甲醇转化率与压强的关系曲线___________(表示出变化趋势即可)。

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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 | 311次组卷
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【推荐2】苯乙烯是用来制备重要高分子聚苯乙烯的原料。以水蒸气作稀释剂、在催化剂存在的条件下,乙苯催化脱氢可生成苯乙烯,可能发生如下两个反应:
主反应:   
副反应:   
回答下列问题:
(1)已知:在条件下,某些物质的相对能量变化关系如图所示。则上述反应中的___________

(2)在不同的温度条件下,以水烃比投料,在膜反应器中发生乙苯脱氢反应。膜反应器可以通过多孔膜移去,提高乙苯的平衡转化率,其原理如图所示。已知:移出率

①若忽略副反应,维持体系总压强恒定,在温度为时,乙苯的平衡转化率为的移出率为,则在该温度下主反应的平衡常数___________(用含的代数式表示)。[对于气相反应,用某组分的平衡压强代替物质的量浓度,也可表示平衡常数,记作,如为平衡总压强,为平衡系统中的物质的量分数]
②乙苯的平衡转化率增长百分数与的移出率在不同温度条件下的关系如下表:
                 温度/℃
增长百分数/%
移出率/%
7009501000
608.434.382.77
8016.86.13.8
90277.14.39
高温下副反应程度极小。当温度高于时 ,乙苯的平衡转化率随的移出率的变化改变程度不大,原因是___________
③下列说法正确的是___________(填字母)。
A.生成的总物质的量与苯乙烯相等
B.因为被分离至隔离区,故反应器中不发生副反应
C.在恒容的膜反应器中,其他条件不变,增大水烃比,可提高乙苯的转化率
D.膜反应器可降低主反应的活化能,提高主反应的选择性
(3)一种将电氧化法和电还原法联合处理含甲醛的废水的装置如图所示。

①阴极的电极反应为___________,阳极的电极反应为___________
②当外电路通过电子时,理论上能处理的甲醛的质量为___________
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(1)写出高湿条件下,空气中的SO2转化成硫酸酸雨的化学方程式___________
(2)土壤中的微生物可将大气中的H2S分两步氧化成,两步反应的能量变化如图甲所示:

1 mol H2S(g)全部氧化成 (aq)的热化学方程式为___________
(3)科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图乙所示。电路中每通过2mol电子,负极消耗的H2S在标准状况下的体积为____________L。

(4)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。600°C时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10 min和20 min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图丙所示。

①曲线___________(填字母代号) 代表SO2的变化,理由是___________,前15min内用SO2表示的平均反应速率为___________(结果保留3 位有效数字) ;
②根据图丙判断,10 min时改变的条件可能是___________(填正确答案标号, 下同);20min时改变的反应条件可能是___________
A.加入催化剂
B.分离出SO3
C.降低温度
D.增加O2的物质的量
③该条件下,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数为___________(用分数表示,并化简)
2022-08-14更新 | 133次组卷
共计 平均难度:一般