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:47 题号:22686102
甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
      
      
反应③______,平衡常数______(用表示)。
(2)电喷雾电离等方法得到的(等)与反应可得反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应,结果如下图所示。图中300K的曲线是______(填“a”或“b”)。300K、60s时的转化率为______(列出算式)。

(3)分别与反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似,图中以示例)。

(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”)。
(ⅲ)反应,氘代甲醇的产量______(填“>”“<”或“=”)。若反应,生成的氘代甲醇可能为____________(写结构简式)。

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(1)杭州第19届亚洲运动会开幕式主火炬创新使用“零碳”甲醇燃料,综合利用焦炉气中的与工业尾气中合成绿色甲醇,实现了循环内零碳排放。
①制备甲醇的主反应:该过程中还存在一个生成的副反应,结合反应: 写出该副反应的热化学方程式:___________
②将按物质的量比混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。

已知:CH3OH产率=
i.催化剂活性最好的温度为___________。(填字母序号)
a. 483 K     b. 503 K     c. 523 K     d. 543 K
ii.温度升高时的平衡转化率降低,解释原因:___________
iii.温度由升到543K,CH3OH的实验产率降低,解释原因:___________
(2)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含食废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。

①电极b是电解池的___________极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是___________
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(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键H—HCl—ClH—Cl
键能(kJ/mol)436247434
计算可得:   _______
②通过盖斯定律计算。已知:
   
   
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:_______
(2)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是将CO2转化为可利用的资源,工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
已知:   ,在一定条件下,向体积固定为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得CO2气体和CH3OH(g))的浓度随时间变化曲线如图所示。

①甲醇中的官能团名称为_______
②反应开始至平衡时,反应速率_______mol/(Lmin)。CO2的平衡转化率为_______
③为了加快化学反应速率,只改变下列某一条件,可采取的措施有_______(填序号)。
A.升高温度   B.扩大容器体积   C.再充入CO2气体   D.使用合适的催化剂
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(1)已知:①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1323kJ•mol1
②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣1292kJ•mol1
乙烯水合也可得到CH3OH(g),写出相应的热化学方程式:___________。若使用更高效的催化剂,则C2H4、H2O的活化分子数目会因___________的减小而增加。
(2)在某刚性密闭容器中进行的反应:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得投料比X[X=]不同的情况下,CO2的平衡转化率与温度关系如图所示。

X2___________(填“>”或“<”,下同)3,该反应的△H___________0。
②a点时H2的平衡转化率为___________,若反应开始时压强为p0,用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度表示该反应的平衡常数,则a点时的Kp=___________
③写出在一定温度下进行反应时,能提高CO2转化率的一种方法:___________
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