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:247 题号:21393074
碳的资源化利用是实现碳中和目标的重要环节,将碳氧化物催化氢化制备燃料甲醇,对绿色化与可持续发展意义重大。已知催化氢化时同时存在:
反应I:(主反应)
反应Ⅱ:(R为大于0的常数,下同)
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)在500K下,增大平衡产率的方法有___________(写两条)。
(2)目前应着力开发活性温度___________(填“更低”或“更高”)的催化剂。
(3)已知(K为平衡常数,、R和C均视为常数),反应Ⅰ在不同温度T下的如下表中数据:
300
600
(i)反应I的___________(填“>”或“<”)0,判断理由是___________
(ii)反应I的___________(用含常数R的式子表示)。
(4)判断时,反应___________(填“I”或“Ⅲ”)在热力学上趋势更大。
(5)在、恒压容器中加入,发生上述反应I和Ⅱ,后达平衡,平衡转化率为20%,甲醇的选择性()为50%。
(i)时,___________
(ii)反应I的分压平衡常数___________(列出计算式)。

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【推荐1】回答下列问题:
(1)①若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2molN2和0.6molH2,在一定条件下发生反应:N2+3H22NH3       H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时H2的转化率为______
②平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有______(填字母)。
A.加了催化剂            B.增大容器体积        C.降低反应体系的温度          D.加入一定量N2
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是______(填字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2            B.v(N2)=3v(H2)
C.容器内压强保持不变                                                          D.混合气体的密度保持不变
(2)化学反应的焓变通常用实验进行测定:实验测得,标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量,试写出表示甲烷燃烧的热化学方程式:______
(3)已知:As(s)+H2(g)+O2(g)=H3AsO4(s)        H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)       H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s)       H3
则反应的As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)H=______
2023-03-10更新 | 216次组卷
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.随着化石能源的减少,新能源的开发利用需求日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
   
   
   
(1)则:   __________
Ⅱ.据粗略统计,我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米,这不仅是能源的浪费,也对环境造成极大污染。为解决这一问题,我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C与O之间以三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为 。下表所列为常见化学键的键能数据:
化学键C−CC−HH−HC−OC≡OH−O
348414436326.81032464

(2)则该反应的__________
Ⅲ.为探究某难溶性盐X(仅含三种常见元素)的组成,设计并完成以下实验(流程中部分物质已略去):

已知:气体A和气体B所含元素相同,都是无色无味气体,固体C为纯净物且具有磁性,单质D是目前建筑行业应用最广泛的金属。根据上述信息,回答下列问题:
(3)A的化学式为___________;B的化学式为___________
(4)X隔绝空气高温分解的化学方程式为___________
(5)无水条件下,少量NaH就能与固体C反应并放出大量的热,写出该反应的化学方程式:________
2023-10-31更新 | 11次组卷
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【推荐3】人们利用焦炭制取水煤气的工艺已广泛用于工业生产中。
I.以焦炭制备水煤气
已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H= +130.0 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H= +40.0 kJ/mol
(1)在工业上,反应①是煤的综合利用的一种途径,其名称是______。焦炭与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为_______________
I I.焦炭废气的再利用
500℃时,在密闭容器中将焦炭废气中的CO2转化为二甲醚,其相关反应为:
主反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)
(2)测得不同时间段部分物质的浓度如下表:
            时间(min)
浓度(mol·L-1)
010203040
H21.000.680.400.300.30
CH3OCH300.050.080.100.10

①1020 min内,CH3OCH3的平均反应速率v(CH3OCH3)=__________
②在上述特定条件下,已知主反应的速率方程为v=(k为速率常数,a、bm均大于0 ),下列措施一定能提高主反应的反应速率的是______(填字母序号)。
A.适当温度     B.分离出二甲醚     C.恒压减小     D.恒容下增大c(CO2)
③提高CH3OCH3产率的关键的因素是选用合适的催化剂。若起始时CO2和H2的浓度比为1:3,根据以上数据计算,上述主反应的平衡常数的计算表达式K=______

(3)对该反应实验研究得出:在相同温度下,CO2的转化率等物理量随催化剂的组成比的变化关系如图所示。若温度不变,催化剂中约是______时最有利于二甲瞇的合成,此时,若增大反应投料比,平衡常数K____(填“增大”、“减小”或“不变”)
2021-01-06更新 | 187次组卷
共计 平均难度:一般