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:43 题号:21630447
氢能是一种清洁能源,按照生产过程中的碳排放情况分为灰氢、蓝氢和绿氢。
(1)煤的气化制得灰氢:C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)。该反应的平衡常数表达式K=_____。在恒容容器中发生上述反应,下列说法正确的是_______
a. 升高温度,可提高活化分子百分数
b. 将煤粉碎可提高反应速率
c. 断裂2mol H-O的同时断裂1molH-H,反应达到化学平衡状态
d. 容器内混合气体平均摩尔质量不变时,反应达到化学平衡状态
(2)甲烷水蒸气催化重整制得蓝氢,步骤如下。
I.H2的制取:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)   ΔH>0
①为提高CH4的平衡转化率,可采取的措施有___________(写出两条即可)。
Ⅱ.H2的富集:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)   ΔH<0
②已知830 ℃时,该反应的平衡常数K=1.在容积不变的的密闭容器中,将2 mol CO与8 mol H2O混合加热到830 ℃。利用三段式计算反应达平衡时CO的转化率(书写过程) _______
Ⅲ.用吸收实现低碳排放。消耗率随时间变化关系如图所示。

③比较温度高低:T1_____T2(填“>”或“<”)。
(3)热化学硫碘循环分解水制得绿氢,全程零碳排放。反应如下:
反应i:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(g) = H2SO4(l) + 2HI(g)       ∆H1=-82 kJ·mol−1
反应ii:2H2SO4(l) = 2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g)       ∆H2=+544 kJ·mol−1
反应iii:∙∙∙∙∙∙
反应ⅰ~iii循环实现分解水:2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g)     ∆H=+484 kJ·mol−1
写出反应iii的热化学方程式___________

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(1)___________(用含的代数式表示)。
(2)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入发生上述反应,达到平衡时,容器中,CO为,反应①的平衡常数为___________(用含a,b的代数式表示)。
(3)总反应在Ⅰ、Ⅱ两种不同催化剂作用下建立平衡过程中,的转化率随时间(t)的变化曲线如图。时刻改变了某一反应条件,下列说法正确的是___________。
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Ⅱ.以为原料合成尿素是固定和利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应(均自发进行)可表示:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
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(4)某研究小组为探究反应Ⅲ影响转化率的因素,在其它条件一定时,下图为转化率受温度变化影响的曲线。当温度高于后,转化率变化趋势如图所示,其原因是___________。(不考虑催化剂活性变化)

(5)在某恒定温度下,将物质的量之比按充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计且只发生反应Ⅰ),经15min达到平衡,各物质浓度的变化曲线下图所示。若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向该容器中充入,在40min时重新达到平衡,请在下图中画出25-50min内的浓度变化趋势曲线___________
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①请计算出键的键能为_______
②若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中,通入,充分反应后,恢复原温度时放出的热量_______92.4kJ(填大于或小于或等于)。
(2)已知反应:



利用上述三个反应,计算的反应焓变为_______(用含的式子表示)。
(3)反应①:,平衡常数为
反应②:,平衡常数为
在不同温度时的值如下表:
700℃900℃
1.472.15
2.381.67
反应,则其平衡常数_______(用表示),且由上述计算可知,反应_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,发生反应的浓度与时间的关系如图所示。

该条件下反应的平衡常数为_______ ;若铁粉足量,的起始浓度为,则平衡时的浓度为_______,若此时再往容器中(体积不变)加入1mol/L 和1mol/L CO,则平衡_______(填“正向移动”,“逆向移动”或者“不移动”)
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(1)中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图甲所示。


 
①已知:CO2(g)+ H2(g)=CO(g)+H2O(g)H=-+41kJ/mol;

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则上述过程中CO转化为CH2=CH2的热化学方程式是________
②下列有关CO2转化为汽油的说法,正确的是___________
A.该过程中,CO2转化为汽油的转化率高达78%
B.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+ H2O
C.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键
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③若在一容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂恰好完全反应。且只生成C5以上的烷烃和水,则起始时CO2和H2的物质的量之比不低于_______________
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