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:71 题号:21901712
党的二十大报告指出,要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。
I.工业上用在一定条件下可以合成乙烯:   
已知:①   
   
   
(1)__________(用表示)。
(2)恒温恒容下,向密闭容器按投料比通入原料气,能判断该反应处于平衡状态的是_______(填标号)。
A.
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.保持不变

(3)向密闭容器按投料比通入原料气(,不同温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,则压强__________,原因是:__________

Ⅱ.催化加氢可以直接合成二甲醚。涉及以下主要反应:
   
   
恒压条件下,、起始量相等时,的平衡转化率和的选择性随温度变化如下图所示。

已知:的选择性
(4)300℃时,通入,平衡时的选择性、的平衡转化率均为30%,则此温度下反应①的平衡常数__________(保留2位有效数字)。
(5)温度高于300℃,的平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是__________
Ⅲ.电化学法也可还原二氧化碳制乙烯,原理如下图所示。

(6)该电池的阴极电极反应式为:__________

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【推荐1】甲醇是重要的化工原料,也可用作燃料,利用合成气(主要成分为)在催化剂作用下可以合成甲醇,涉及的可能反应如下:
反应i:
反应ii:
反应iii:
请回答下列问题:
(1)研究表明反应ⅰ的速率可表示为(k为速率常数)。根据Arrhenius方程:(R为常数,为反应的活化能),据此判断影响速率常数k的外界因素有___________
(2)一定压强下,向某密闭容器中按一定比例充入,发生反应i、ii、iii。反应达到平衡时,测得含碳气体各组分占所有含碳气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①c代表___________的物质的量分数随温度的变化(填“”“”或“”)。
②体系中物质a的物质的量分数受温度影响不大的原因是___________
③若时反应iii的化学平衡常数为m,则此时平衡体系中___________%(用含m的式子表示)。
(3)光催化制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原的机理为:光照时,低能价带失去电子并产生空穴(,具有强氧化性)。

光催化原理与电解原理类似,则低能价带相当于电解池的___________极(填“阴”或“阳”),写出高能导带的电极反应式:___________
2023-03-25更新 | 224次组卷
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【推荐2】加氢合成甲醇对缓解能源危机、改变产业结构以及实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要的战略意义。该合成工艺主要包括三个反应:
   
   
   
(1)已知一些物质的键能数据如下:
化学键H―HC=OC≡OH―O
E/()4368031076463
计算___________
(2)按照一定比例投料,测定的平衡转化率和CO的平衡选择性随温度和压强的变化关系如下图所示。的大小关系为___________ ;原因为___________℃以后不同压强下平衡转化率变为一条曲线,原因为___________ (CO的选择性)。

(3)下表是一定条件下用Pd/ZnO/C-N做催化剂,改变Pd含量测得的催化剂组成、结构以及转化率的数据。
催化剂Pd/%Zn/g表面O含量/%表面氧缺陷比例/%转化率/%
0.02%Pd/ZnO/C-N0.049.4712.430.293.7
0.05%Pd/ZnO/C-N0.136.49.570.306.6
0.1%Pd/ZnO/C-N0.1810.613.250.3268
0.3%Pd/ZnO/C-N0.589.6612.520.3871
由上表数据推测,催化剂中Pd含量增大,转化率增大的原因可能为___________
(4)六方ZnO晶胞结构如下左图所示,填充在形成的___________ 空隙中,该晶体的密度为___________ (设表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式),在下右图中补充画出ZnO晶胞的俯视投影图__________

2024-04-18更新 | 398次组卷
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【推荐3】2021年,我国科学家以二氧化碳为原料,通过全合成方法成功制得了淀粉,取得了科技领域的一个重大突破。以为原料制备甲醇、合成气、淀粉等能源物质具有广阔的发展前景。
在催化剂的作用下,氢气还原的过程中可同时发生反应①②。


(1)_______
(2)已知时,反应能自发进行反应,反应①的,则反应①自发进行的温度不超过_______K(保留一位小数)。
(3)在恒温恒容密闭容器中,充入一定量的,起始及达到平衡时,容器内各气体的物质的量及总压强数据如表所示:
总压/
起始0.50.9000
平衡m0.3p
已知,则表中_______;反应①的平衡常数_______(用含p的代数式表示),为压强平衡常数,是在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数。
(4)向恒压反应器中通入的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。已知:的产率

图中500K以后,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______
(5)的综合利用有利于“碳中和”,分子在晶体中的堆积方式如图所示,该晶体面心立方最密堆积结构,晶胞边长为apm,则该晶体的密度_______(列出计算式,设为阿伏加德罗常数)。

(6)温室气体的用途广泛,请写出一种与其物理性质相关的用途:_______
2023-04-20更新 | 754次组卷
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