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:0.65 引用次数:26 题号:21882241
甲烷和二氧化碳是两种主要的温室气体,工业上利用甲烷和二氧化碳催化重整为合成气,实现节能减排。重整过程中主要发生如下反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
回答下列问题:
(1)根据反应Ⅰ、Ⅱ,下列能提高平衡转化率的是________(填字母)。
A.恒温恒容下增加的用量B.恒温恒压下通入惰性气体
C.升高温度D.加入更高效催化剂

(2)研究表明,反应Ⅰ的一种反应机理(ads指吸附在催化剂表面的中间物种)如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.……
ⅳ.
则反应ⅲ的方程式为________________
(3)甲烷和二氧化碳催化重整反应体系中,催化剂失活主要是由于催化剂的表面积炭所致。催化剂表面积炭主要来自裂解:   的歧化:
①歧化反应________
②研究表明,催化剂所用助剂碱性越强,抗积炭能力越强。用下列物质作助剂的催化剂抗积炭能力最强的是________(填字母)。
A.       B.       C.       D.
(4)在恒压、反应物起始物质的量比条件下,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。

①表示的平衡转化率随温度变化的曲线是________(填“曲线A”或“曲线B”)。
②恒压、800K、初始条件下,要使转化率的值从X点提高到Y点,需要改变的条件可能是________________(答出1点即可)。
③已知图中940K时曲线A、B对应物质的平衡转化率分别为80%和60%,则平衡体系中的物质的量分数为________________;此温度下,反应Ⅱ的平衡常数________

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【推荐1】Ⅰ.火箭升空需要高能的燃料,经常是用N2O4和N2H4作为燃料,工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知:
N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g)     △H= +67.7kJ·mol1
N2H4(g) + O2(g)=N2(g) + 2H2O(g)     △H=-534.0kJ·mol1
NO2(g)1/2N2O4(g)     △H=-26.35kJ·mol1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:___
Ⅱ.1100℃时,体积为2L的恒容容器中发生如下反应:Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)。
(1)下列能判断反应达到平衡状态的是____
A.容器中压强不变                                      B.混合气体密度不变
C.1molH-H键断裂同时形成2 mol H-O          D.H2的体积分数不变
(2)若2min时反应达平衡,此时气体质量增加8g,则用H2表示该反应的反应速率为___
(3)某温度下该反应达平衡状态,测得混合气体的平均相对分子质量为14,则该温度下的平衡常数K为_____
(4)若反应达平衡后,加入少量的H2,再次平衡后,H2O的体积分数___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2019-10-11更新 | 164次组卷
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【推荐2】工业上利用CO2和H2反应生成甲醇,也是减少CO2的一种方法。在容积为 1L 的恒温密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

(1)达到平衡的时刻是_________min(填“3”或“10”)。在前10min内,用CO2浓度的变化表示的反应速率υ(CO2)=_________mol/(L· min)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________
a.容器内压强不变       b.混合气体中c(CO2)不变 c.υ(CH3OH)=υ(H2O) d.c(CH3OH)=c(H2O)
(3)达平衡后,H2的转化率是_________。平衡常数 K_________(计算结果保留一位小数)。为了提高H2的转化率,可采取_________(填“增大”或“减小”)CO2浓度的措施。
(4)工业上也可用 CO 和H2合成甲醇
已知:①CO(g) + O2(g) = CO2(g) H1=-283.0 kJ/mol
②H2(g) + O2(g) = H2O(g) H2=-241.8 kJ/mol
③CH3OH(g) + O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) H3=-673kJ/mol
则反应CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)H_________kJ/mol
(5)如图是甲醇燃料电池原理示意图,电池正极的电极反应式为:_________
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【推荐3】铁是重要的金属元素,用途极广。
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(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)       ΔH1 = + 489.0 kJ/mol   
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g)                      ΔH2 = + 172.5 kJ/mol
高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+CO2(g)        ΔH = a kJ/mol,则a =_______kJ/mol。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃100011151300
平衡常数4.03.73.5
在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,此时v _______v(填“等于”、“大于”或“小于”)。经过l0 min,在1000℃达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率v (CO2)= _______。欲提高上述反应中CO的平衡转化率,可采取的措施是_______
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