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:696 题号:22151403
党的二十大报告中强调“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。利用CO2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在《Nature》杂志上,其涉及的关键反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)       △H1=-49.0kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)       △H2=+41.2kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)       △H3=
(1)反应Ⅲ的△H3=_______,该反应自发进行的条件是______(填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)在该反应体系中,下列有关说法错误的是______
A.增大H2的浓度有利于提高CO2的转化率
B.升高温度,反应Ⅱ的速率加快,反应I的速率减慢
C.选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量
D.达到平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡不移动

(3)反应Ⅱ的反应速率v=v- v=kc(CO2)c(H2)-kc(CO)c(H2O),其中k、k分别为正、逆反应速率常数,影响速率常数k的因素有温度和催化剂等。该反应的平衡常数K=,升高温度时,k-k_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在催化剂作用下,向某恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,只发生I、Ⅱ两个反应。测得不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。

已知:甲醇的选择率=×100%
①根据图中数据,温度选择_______K达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高。随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加,但甲醇的选择率降低,请分析其原因:________
②513K时,平衡体系的压强为p0MPa,体系中n(H2O)=_______mol,反应Ⅱ的Kp=_______(列出计算式即可)。
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【推荐1】回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:

                            

写出由化合生成的热化学方程式___________
(2),T℃时向2.0L恒容密闭容器中充入,反应过程中测定的部分数据见下表,回答下列问题:
t/s050150250350
n(PCl3)00.160.190.200.20

①反应在前内的用表示平均速率为___________
②该反应平衡常数K=___________。平衡时PCl5的转化率为___________
③相同温度下,起始时向容器中充入,反应达到平衡前v(正)___________v(逆)(填>,<,=)
2022-01-17更新 | 73次组卷
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名校
【推荐2】按要求回答下列问题:
I.2018年10月15日新华社报道:全国农村应当在“绿色生态·美丽多彩·低碳节能·循环发展”的理念引导下,更快更好地发展“中国绿色村庄”,参与“亚太国际低碳农庄”建设。可见“低碳循环”已经引起了国民的重视,试回答下列问题:
(1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。
已知25℃、101kPa时:①C(s)+O2(g)=CO(g)   ΔH=−126.4kJ∙mol−1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   ΔH=−571.6kJ∙mol−1
③H2O(g)=H2O(l)   ΔH=−44kJ∙mol−1
则在25℃、101kPa时:C(s)和H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________
(2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol∙L−1,c(CO)=0.1mol∙L−1,则在这种情况下,该反应向___________(填“正”或“逆”)方向进行。
(3)目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=−49.0kJ∙mol−1,现向体积为2L的容积固定的密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如下图所示

从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率υ(H2)=___________
(4)下列措施能使增大的是___________(填字母)。
A.升高温度
B.若维持容器内压强不变,充入He(g)
C.再充入CO2
D.将H2O(g)从体系中分离
E.充入He(g),使体系压强增大
F.再充入H2
Ⅱ.活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

(5)A、B、C三点中NO2的转化率最低的是___________(填“A”“B”或“C”)点。
(6)计算C点时该反应的物质的量分数平衡常数Kx=___________(Kx是用物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)。
2023-11-15更新 | 60次组卷
【推荐3】的资源化不仅能减少排放,还能有效利用碳资源。
(1)制取低碳醇的反应如下:
反应Ⅰ:   
反应Ⅱ:   
合成的热化学方程式为___________;在密闭容器中,按充入,平衡时、含碳物质的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示,图中表示组分的是曲线___________(填序号)。

(2)250℃时,向恒容密闭容器中通入,发生如下反应:。平衡时,各组分体积分数如下表所示。
物质CO
体积分数0.10.10.40.4
该条件下,的平衡转化率为___________;向平衡体系中再通入,平衡___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(3)用溶液吸收可得溶液。室温下,的平衡常数K=___________[已知:]。在密闭容器中,向含有催化剂的溶液中通入制备,测得的转化率随温度的变化如图所示。在40℃至80℃过程中,转化率迅速上升的原因是___________
2024-03-29更新 | 66次组卷
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