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:31 题号:21393757
在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。
(1)利用干重整反应可以对天然气资源综合利用,缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
反应①:   反应②:
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:

①反应①是_______(填“慢反应”或“快反应”),干重整反应的热化学方程式为_______。(选取图中表示反应热)。
②在恒压条件下,等物质的量的发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:,则表示平衡转化率的是曲线_______(填“A”或“B”),判断的依据是_______

③在恒压p、条件下,在密闭容器中充入等物质的量的若图2中曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,则以上反应平衡体系中_______。则干重整反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度表示,分压=总压×物质的量分数,列出计算式,无需化简)。
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面()的某个基元反应的能量变化如图所示(表示始态,表示过渡态,表示终态,*表示催化剂活性中心原子)。

铜表面涂覆一层氮掺杂的碳可以提高乙醇的选择性,其原因可能是_______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂,而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。已知:乙酸甲酯可由乙酸和甲醇进行酯化反应得到。请回答下列问题:
(1)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ∆H1=-874.5kJ/mol
②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ∆H2=-1453kJ/mol
③2CH3COOCH3(l)+7O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H3=-3189.8kJ/mol
由上述反应,可求出CH3COOH(l)+CH3OH(l)=CH3COOCH3(l)+H2O(l)的∆H=________
(2)对于反应CH3COOH(l)+CH3OH(l)CH3COOCH3(l)+H2O(l),判断下列选项可以提高乙酸平衡转化率的是______
A.加入催化剂,增快反应速率             
B.加入过量的甲醇
C.加入过量的乙酸                              
D.将乙酸甲酯从体系中分离
E.适当地提高反应温度                       
F.适当地降低反应温度
(3)在刚性容器压强为1.01MPa时,乙酸甲酯与氢气制备乙醇发生了两个反应:
主反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3OH(g)+CH3CH2OH(g) ∆H<0,
副反应:CH3COOCH3(g)+H2(g) CH3OH(g)+CH3CHO(g) ∆H>0,实验测得,在相同时间内,反应温度与CH3CH2OH和CH3CHO的产率之间的关系如图所示:

①在540℃之前CH3CHO的产率远低于CH3CH2OH产率的原因是________
②在470℃之后CH3CHO与CH3CH2OH产率变化趋势可能的原因是________
(4)若在470℃时,以n(CH3COOCH3):n(H2)=1:10的投料比只进行主反应(不考虑副反应),乙酸甲酯平衡转化率与气体总压强的关系如图所示:

①A点时,CH3COOCH3(g)的平衡分压为________MPa,CH3CH2OH(g)的体积分数________%(保留一位小数)。
②470℃时,该反应的化学平衡常数Kp=________(MPa)-1(Kp为以分压表示的平衡常数,列出计算式,不要求计算结果)。
2020-07-10更新 | 255次组卷
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【推荐2】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”,也是在碳达峰、碳中和的大背景下,加速开发利用的一种能源。
(1)内能是指系统内物质能量的总和,下列说法正确的是_____
A.系统的内能可以通过实验测得
B.当系统内物质的聚集状态发生改变时,内能也随之改变
C.系统内发生化学反应时,若温度不变,内能的变化就是焓变
D.内能与系统内物质的数量无关

(2)下列关于氢能的说法不正确的是_____
A.氢能属于二次能源B.氢能属于不可再生能源
C.氢能属于新能源D.氢能属于清洁能源

(3)氢气在氧气中完全燃烧,放出的热量,下列热化学方程式书写正确的是_____
A.
B.
C.
D.

(4)热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,其反应过程如下图所示:

已知,反应Ⅱ:
组成:反应①;反应②分解。
①从能量的角度分析,该过程实现了______________________的转化。
对总反应起到了___________作用。
③在热化学硫碘循环分解水的总反应中,反应物的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物总能量。
④写出反应②的热化学方程式:___________
⑤反应Ⅲ:,已知键能为键能为,则键能为___________。若分解过程中得到,则该反应的焓变___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
2023-12-26更新 | 139次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】绿色能源是未来能源发展的重要方向,氢能是重要的绿色能源,利用生物乙醇来制取氢气的部分反应过程如图所示。

(1)已知:反应①:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.5kJ·mol-1
反应②:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1
则反应Ⅰ的热化学方程式为____
(2)反应Ⅱ在不同进气比[n(CO)∶n(H2O)]、不同温度下,测得相应的CO平衡转化率见表(各点对应的其他反应条件都相同)。
平衡点abcd
n(CO)∶n(H2O)0.50.511
CO平衡转化率/%5066.75060
①a点平衡混合物中H2的体积分数为____,a、c两点对应的反应温度Ta____Tc(填“<”“=”或“>”),d点对应的平衡常数K=____
②有利于提高CO平衡转化率的是____(填标号)。
A.增大压强       B.降低温度       C.增大进气比[n(CO)∶n(H2O)] D.分离出CO2
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,若用[K]表示催化剂,则反应历程可用下式表示:
第一步:[K]+H2O(g)=[K]O+H2
第二步:[K]O+CO=[K]+CO2
第二步比第一步反应慢,则第二步反应的活化能比第一步反应____
(4)研究表明,CO催化变换反应的速率方程为=k(-)式中,yCO分别表示相应的物质的量分数,Kp为平衡常数,k为反应的速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时,CO催化变换反应的Kp___(填“增大”“减小”)。根据速率方程分析,T>Tm逐渐减小的原因是____
2022-04-17更新 | 481次组卷
共计 平均难度:一般