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:0.15 引用次数:318 题号:22189712
2023年9月23日第19届亚运会在我国杭州正式开幕。开幕式主火炬首次使用了零碳甲醇燃料,充分体现了杭州亚运会“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念。已知一定条件下,催化加氢生产甲醇,发生如下反应:
反应
反应ii:
(1)反应体系中存在反应,则____________
(2)将通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,的体积分数变化趋势如图甲所示:

①平衡时,的体积分数为,则的转化率为____________。(计算结果保留三位有效数字)。
(2)轴上点的数值比____________(填“大”或“小”)。
(3)在不同压强下,按照进行投料,在容器中发生上述三个反应,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乙所示:

①压强由大到小的顺序为____________
②曲线____________(填“”或“”)代表在含碳产物中的物质的量分数。
③在,压强为时,反应的浓度平衡常数____________(填含的表达式)。
(4)光催化制甲醇技术也是研究热点。如图丙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)。
①光催化原理与电解原理类似,写出高能导带的电极反应式:____________
②太阳光激发下,在导带和价带中除了产生电子和空穴外,还会生成____________(填写微粒名称)参与的还原再生。

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【推荐1】X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。据此回答下列问题:
(1)L的常见原子组成符号为___________;M在元素周期表中的位置为_________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是_________________(用具体元素符号表示)。
(2)Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为__________,B的结构式为__________________。Z和L也能组成原子数目比2∶4的分子C, 已知1 mol 液态C和液态B燃烧时生成无毒无害物质,并释放524.5 kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式为________________
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为___________,其最高价氧化物对应的水化物化学式为___________。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是________(填字母代号)。
A.+99.7 kJ·mol1B.+29.7 kJ·mol1C.-20.6 kJ·mol1D.-241.8 kJ·mol1
(4)用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R。写出阳极生成R的电极反应式:______________________
2016-12-09更新 | 638次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐2】天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。
(1)Ⅰ.在制备合成氨原料气H2中的应用
(1)甲烷蒸气转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使合成氨催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是_______
(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如图所示:
   
析图可知:
①相同温度时,CO平衡变换率与汽气比的关系是_______
②汽气比相同时,CO平衡变换率与温度的关系是_______
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),则CO变换反应的平衡常数表示式为Kp=_______。随温度的降低,该平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如图:
   
①外电路电子流动方向:由_______流向_______(填字母)。
②空气极发生反应的离子方程式是_______
③以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6 mol e-转移,有_______ g 精铜析出。
2016-12-09更新 | 1103次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
名校
【推荐3】甲醇、二甲醚(CH3OCH3)是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH2
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度250 ℃300 ℃350 ℃
K2.00.270.012
(1)在一定条件下将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中发生反应Ⅰ,5 min后测得c(CO)=0.4 mol·L-1,计算可得此段时间的反应速率(用H2表示)为___________mol·L-1·min-1
(2)由表中数据判断ΔH1___________(填“>”“<”或“=”)0;反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=___________(用ΔH1和ΔH2表示)。
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是___________(填序号)。
a.充入CO,使体系总压强增大                  b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大                  d.使用高效催化剂
(4)T1K时,将1mol CH3OCH3引入一个抽真空的150L恒容密闭容器中,发生分解反应:CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g),在不同时间测定容器内的总压,所得数据见下表,
反应时间t/min06.513.026.552.6
气体总压p/kPa50.055.065.083.2103.8125.0
①反应达到平衡后,若升高温度,CH3OCH3的浓度增大,则该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。由表中数据计算,反应达平衡时,二甲醚的分解率为___________,该温度下平衡常数Kc=___________
②在T2K、1.0X104 kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应:CO(g) +CH4(g) = CH3CHO(g),反应速率分别为正、逆向反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压pX体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp = 4.5×10-5 (kPa)-1,则CO的转化率为20%时,___________
2023-10-10更新 | 412次组卷
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