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:34 题号:22640120
甲醇既可用于基本有机原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料。
(1)以下是工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   H,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
由表中数据判断反应为___________热反应(填“吸”或“放”);某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为___________,此时的温度为___________(从表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)   H1kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   H2kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)   H3kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)   H=___________kJ/mol(用△H1、△H2、△H3表示)
(3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)时,实验室利用如图装置模拟该法:

N电极的电极反应式为___________
(4)处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×10-5mol·L-1时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH=___________。(已知,Ksp=6.4×10-31,lg2=0.3)

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【推荐1】研究大气中含硫化合物(主要是)的转化率具有重要意义。
(1)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化示意图如下:

全部氧化成的热化学方程式为___________
(2)是工业制硫酸的原料气体之一,一定温度下,向容积为的密闭容器中充入一定量的,发生反应:,过程中测定的部分数据见表:
时间/
00.100.050
40.0500.025
50.040
80.020

①反应在内的平均速率为___________
②此温度下该反应的化学平衡常数K=___________
③研究表明,催化氧化的反应速率方程为:。式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;平衡转化率,为某时刻转化率,n为常数。在时,将一系列温度下的k值代入上述速率方程,得到v~t曲线如图所示。

曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。下列说法正确的是___________
A.v达到最大值时,平衡转化率最大
B.温度是影响反应速率的主要因素,温度越高,反应速率越快
C.后,v逐渐下降,原因是升高温度,逐渐降低
D.t<tm时,v逐渐提高,原因是升高温度,k逐渐增大
(3)一般来说,如果一个反应的平衡常数大于,通常认为反应进行得较完全;相反,如果一个反应的平衡常数小于,则认为这个反应很难进行。已知常温下各物质的溶度积及电离平衡常数:

计算反应反应的平衡常数___________
(4)工业上常用与碳酸钠溶液的反应制备焦亚硫酸钠(),可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中残留量时,取葡萄酒样品,用的碘标准液滴定至终点,消耗碘标准液。滴定反应的离子方程式为___________,该样品中的残留量为___________(以计,保留三位有效数字)。
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【推荐2】“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如:CO2、CO、CH4、CH3OH等)为初始反应物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应I:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H1=-159.47kJ/mol K1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.49kJ/mol K2
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3K3
请回答:
(1)①总反应的△H3=_______kJ/mol。该热化学方程式的平衡常数K3=______(用K1、K2表示)。
②反应I一般在_________(填“高温”或“低温”)情况下有利于该反应的进行。
③一定温度下,在体积为固定的密闭容器中按计量比进行反应I,下列不能说明反应达平衡状态的是_____
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化 B.容器内气体总压强不再变化
C.2V(NH3)=V(CO2) D.容器内混合气体的密度不再变化
④环境为真空时,在一敞开容器(非密闭容器)中加入NH2COONH4固体,足够长时间后,反应是否建立平衡状态?___________(填“是”或“否”)。
(2)在体积可变的恒压 (p) 密闭容器中充入1 mol CO2与足量的碳,让其发生反应:C(s)+ CO2(g)2CO(g) △H>0。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。

①T℃时,在容器中若充入稀有气体,v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=”);若充入等体积的CO2和CO,平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②650℃,CO2的转化率为_____________
③已知:气体分压(P)=气体总压×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数,925℃时,Kp=_____________(用含P的代数式表示)。
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【推荐3】碳中和的含义是减少含碳温室气体的排放,采用合适的技术固碳,最终达到平衡。
(1)下列措施对实现“碳中和”不具有直接贡献的一项是_______。
A.采取节能低碳生活方式
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C.植树造林增加绿色植被
D.燃煤锅炉改烧天然气
(2)二氧化碳加氢制备甲醇可有效缓解温室效应问题。
已知:(I)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+42.3kJ/mol
(II)CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH2
(III)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-49.4kJ/mol
①ΔH2=_______
②在260°C、5MPa恒容条件下发生反应(III),原料气体积组成为V(CO2):V(H2):V(N2)=1:3:l,平衡时CO2的转化率为50%,则H2的压强为_______MPa,反应(III)的平衡常数:Kp=_______(MPa)-2(计算结果精确至小数点后两位,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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①下列对CO2甲烷化反应体系的说法不合理的有_______
A.存在副反应CO2+H2CO+H2O
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