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:231 题号:21164133
2023年9月杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放,助力打造首届碳中和亚运会。
I.利用CO2和H2在一定条件下可以合成CH3OH,反应的化学方程式为:,在5L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得一定时间内混合气体中CH3OH的体积分数与温度的关系如下图所示。

(1)该反应的平衡常数表达式___________;若温度为T时,反应15分钟,,则0~15分钟内,CH3OH的平均反应速率___________
(2)该反应是___________反应(填编号)。
A.吸热      B.放热
(3)其它条件相同时,CH3OH在b点的正反应速率_________CH3OH在c点的正反应速率(填编号)
A.>B.<C.=D.不确定

(4)在恒温恒容的密闭容器中,能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________。
A.CO2和H2O的物质的量之比保持不变B.气体的压强保持不变
C.气体的密度保持不变D.该反应的平衡常数保持不变

(5)化石燃料燃烧的烟气中含有影响环境的氮氧化物,因此要对烟气进行脱硝处理。液相氧化法采用碱性NaClO2溶液做吸收剂,反应如下。请将离子方程式配平___________
Ⅱ.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:,该反应一般认为通过如下步骤来实现:


(6)总反应的___________
(7)若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填编号)。
A.B.C.D.

(8)根据以上信息判断CO2与H2制取甲醇的反应在___________(填编号)条件下可自发进行。
A.高温     B.低温
Ⅲ.一定温度下,CO2与H2在催化剂作用下可生成CO:。该反应在进气比不同时,测得CO2的平衡转化率如下图所示(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同,其他反应条件均相同)。

(9)根据所给数据和信息判断D和F两点对应的温度关系:___________(填“>”“=”或“<”),理由是___________
Ⅳ.使用惰性电极通过电解原理也可以制取甲醇,其反应装置如图所示:

(10)电极a接电源的________极(填“正”或“负”);生成甲醇的电极反应式为_________

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【推荐1】页岩气中含有较多的乙烷,可将其转化为更有工业价值的乙烯。
(1) 二氧化碳氧化乙烷制乙烯。
将C2H6和CO2按物质的量之比为1∶1通入反应器中,发生如下反应:
ⅰ.C2H6(g) C2H4(g) + H2(g) ΔH1=+136.4 kJ·mol1
ⅱ.CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol1
ⅲ.C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) +H2O(g) ΔH3
①用ΔH1、ΔH2计算ΔH3______kJ·mol1
②反应ⅳ:C2H6(g) 2C(s)+3H2(g)为积碳反应,生成的碳附着在催化剂表面, 降低催化剂的活性,适当通入过量 CO2 可以有效缓解积碳,结合方程式解释其原因:__
③二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂,相同反应时间,不同温度、不同催化剂的数据如下表(均未达到平衡状态):

【注】C2H4 选择性:转化的乙烷中生成乙烯的百分比。
CO 选择性:转化的 CO2 中生成 CO 的百分比。
对比Ⅰ和Ⅱ,该反应应该选择的催化剂为__,理由是__。实验条件下,铬盐作催化剂时,随温度升高,C2H6 的转化率升高,但 C2H4 的选择性降低,原因是__
(2) 利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化为乙烯,示意图如图:

①电极 a 与电源的______极相连。
②电极 b 的电极反应式是 ______
2020-04-08更新 | 554次组卷
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名校
【推荐2】油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中普遍含有,需要对回收处理并加以利用。
已知:①


回答下列问题:
(1)反应③的___________
(2)下列叙述不能说明反应③达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.断裂键的同时断裂
B.恒容恒温条件下,反应体系的气体压强不再变化
C.恒容条件下,反应体系的气体密度不再变化
D.反应速率:

(3)在不同温度、反应压强为,进料的物质的量分数为的条件下(其余为N2),对于反应①来说,H2S分解的平衡转化率与H2S的物质的量分数的关系如图1所示。则温度T1、T2、T3由大到小的顺序为___________。温度一定时,H2S的物质的量分数越大,H2S分解的平衡转化率越小,原因是___________

(4)压强为时,向恒压密闭容器中充入发生反应①,平衡时各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。代表的是曲线___________(填“I”“II”或“III”)。X点对应温度下,反应①的压强平衡常数___________
(5)反应①的速率方程为为速率常数)。
①某温度下,反应①的化学平衡常数K=10,k=3,则k=___________
②已知:(式中,R为常数,单位为,温度单位为K,E表示正反应的活化能,单位为kJ·mol-1)。Rlink与不同催化剂(Catl、Cat2为催化剂)、温度()关系如图3所示。相同条件下,催化效率较高的是___________(填“Catl”或“Cat2”),判断依据是___________。在催化剂Cat2作用下,正反应的活化能为___________
2024-04-22更新 | 267次组卷
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Ⅰ.含硫废水(硫元素的主要存在形式为),需要回收处理并加以利用。
(1)用处理含硫废水有关反应如下:
       
       
       
热分解反应H=_______(用含的式子表示)。
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①向含硫废水中加入稀调节溶液的pH为6,废水中_______
②向含硫废水中加入溶液,其他条件一定,测得硫(-2价)的去除率、硫(单质)的生成率与加入溶液体积的关系如图所示。当加入溶液体积大于9mL时,硫的生成率随溶液加入而降低,可能的原因是_______

   

(3)催化氧化法。可用作空气氧化含硫(-2价)废水的催化剂。碱性条件下,催化氧化废水的机理如图所示。

       

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