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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:123 题号:21791891
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨的用途广泛。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)     ΔH1=-xkJ·mol1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2+6H2O(g)   ΔH2=-ykJ·mol1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)     ΔH3
ΔH3 = _____kJ·mol1(用含x、y的代数式表示)。
(2)目前工业合成氨通常用以铁为主的催化剂在 400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是________
②将物质的量之比为 1∶3 的N2 和H2 充入 2 L 的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质N2H2NH3
平衡时物质的量/mol0.20.60.2
该条件下H2 的转化率为_______,平衡常数K = _______(可用分数表示)。
③若按以下浓度投料,其它反应条件与②相同,起始时反应进行的方向为______(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)
物质N2H2NH3
初始投料/(mol/L)0.51.50.5

(3)下图是某压强下N2 和H2 按物质的量之比 1∶3 投料进行反应,反应混合物中NH3 的物质的量分数随温度的变化曲线,I 是平衡时的曲线,II 是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。

①图中a点,容器内n(N2):n(NH3)=______
②图中b点,υ____υ(填“>”“<”或“=”)
③400~530℃,II 中NH3 的物质的量分数随温度升高而增大,原因是_______

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【推荐1】研究的资源综合利用,对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。
(1)在加氢合成的体系中,同时发生以下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
反应Ⅰ的___________,该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
(2)向体积为的密闭容器中,投入,平衡时在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图:

已知反应Ⅱ的反应速率为速率常数,c为物质的量浓度。
①图中m代表的物质是___________
范围内,随着温度升高,的平衡产量的变化趋势是___________
③在p点时,若反应Ⅱ的,此时该反应的___________
④已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数;p点时体系总压强为,反应Ⅱ的___________(保留2位有效数字)。
⑤由实验测得,随着温度逐渐升高,混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态,原因是___________
2024-01-17更新 | 306次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】甲醇不仅是重要的化工原料,还是性能优良的能源和车用燃料。
(1)H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1和。726.5kJ·mol-1,则由CO2(g)和H2(g)生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为___________
(2)CO与H2也可以合成CH3OH,已知CO和H2可以利用如下反应制备:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   ∆H>0, 定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。T1___________T2(填“>”或“=”): A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB 、KC )的大小关系为___________

(3)已知I.CO(g)+ H2O(g)CO2(g) +H2(g),
II. CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),
III. CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)。
如图2为一定比例的CO2、H2 ;CO、H2; CO、CO2 、H2三个反应体系下甲醇生成速率与温度的关系。

①490 K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是___________(填“A”或“B")。
A. CO2COCH3OH
B.COCO2CH2OH+H2O
②490 K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应I、III分析原因:___________
(4)在T°C时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol 的H2和CO,发生反应CO(g) +2H2(g)CH2OH(g),达到平衡时CH3OH的体积分数中与起始时的关系如图3所示。

①当起始时, 反应经过5 min达到平衡,若此时CO的转化率为0.6,则0 ~5 min内平均反应速率v(H2)=___________。若此时再 向容器中充入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,达新平衡时H2的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当起始时,反应达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能对应图3中的___________(填“D"E”或“P”)点。
2021-06-15更新 | 474次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】低碳烯烃是指乙烯、丙烯、丁烯,它们是有机合成的重要原料。
(1)我国学者用催化加氢合成低碳烯烃,反应过程如图所示:
   
①在存在下,加氢反应中,RWGS反应的活化能___________(填“大于”“小于”或“不能判断”)FTS反应的活化能。
②已知:Ⅰ.
Ⅱ.
向某密闭容器中加入1mol和3mol,在一定条件下发生上述反应。研究发现,乙烯的平衡产率随温度变化曲线如图所示,请解释550K以后,曲线变化的原因是___________
   
③在催化剂存在下,400kPa、500℃条件下,将1mol和3mol加入某密闭容器中合成低碳烯烃:,40min时反应达到平衡,此时测得的转化率和各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数如下表:
的转化率/%各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数/%
其他
60.060.040.00
反应达到平衡后,的分压是___________kPa(结果保留三位有效数字,下同),从反应开始到平衡时,的反应速率是___________
(2)正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯,其有顺反异构,其转化关系如下:
   
若用表示反应的体积分数平衡常数(即浓度平衡常数中的浓度用体积分数代替)。上述三个反应的体积分数平衡常数的对数与温度的变化关系如图所示:
   
回答下列问题:
①图中b=___________(用含a、c的代数式表示)。
②在时,向某密闭容器中加入2mol正丁烷,测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol,则平衡体系中___________mol。保持恒温恒压下,再向该容器中充入一定量惰性气体He,则反-2-丁烯的体积分数将会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
2023-05-12更新 | 773次组卷
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