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:0.4 引用次数:72 题号:22767434
甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为)在催化剂作用下合成甲醇,主要发生的反应有:
反应Ⅰ.      
反应Ⅱ.      
反应Ⅲ.      
回答下列问题:
(1)_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)有利于反应Ⅰ自发进行,反应Ⅰ的_______(用含的代数式表示),_______(用含的代数式表示)。
(2)在某一密闭容器中充入,同时发生上述三个反应,且平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。

①反应速率:_______(填“”“”或“”)
②氧元素的物质的量分数:_______(填“”“”或“”)点。
平衡转化率随温度升高而降低,其原因_______
点时,测得体系中,则此时的物质的量为_____,该温度下点反应Ⅲ的平衡常数____(分压物质的量分数总压)。

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(1)①从循环结果看,能量转化的主要方式是______________
②反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) H=_________kJ/mol。
③Zn/ZnO在反应中循环使用,其作用是__________________
(2)二甲醚是主要的有机物中间体,在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚:2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) , =3时,实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示。
①该反应的H =______0(填“>”或“<”)。
②图中压强(P)由大到小的顺序是__________________
③若在1L密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2,CO2的平衡转化率对应下图中A点,则在此温度,该反应的化学平衡常数是___________(保留整数)。
④合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳,合成时选用硅铝化合物做催化剂,硅铝比不同时,生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图所示。图中A点和B点的化学平衡常数比较:KA____KB(填“>、<、=”)。根据以上两条曲线,写出其中一条变化规律:_______________________
   
   
⑤上图是使用不同硅铝比化合物做催化剂制备二甲醚的能量变化示意图,其中正确且最佳的是__________
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(1)下图为在某催化剂表面合成氨反应机理。
   
图中决速步骤(即速率最慢步骤)的化学方程式为___________,反应的ΔH=___________kJ·mol-1
(2)近年来,电化学催化氮气还原合成氨的催化剂研究取得了较大发展。
   
①图1所示过程中,总反应方程式为___________
②氮掺杂金红石晶胞结构如图2所示,a:b=___________
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I:xH2=0.75、xN2=0.25;进料组成Ⅱ:xH2=0.60、xN2=0.20、xAr=0.20.(物质i的物质的量分数:)
   
①P1___________16MPa(填“>”、“=”或“<”)。
②进料组成中不含惰性气体Ar的图是___________
③图3中,当P2=16MPa、xNH3=0.25时,氮气的转化率a=___________。该温度时,反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=___________(MPa)2
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【推荐3】含氮物质的研究具有深远意义。回答下列问题:
(1)已知:
i.   
ii.   
iii.   
则反应iv:___________,该反应分两步进行:
第一步:   快反应,,平衡常数为
第二步:   慢反应
反应iv的总反应速率可表示为[其中分别为的分压,为速率常数,随着温度升高而升高]。试分析随着温度升高而减小的原因___________
(2)在混有密闭容器中发生反应,随着温度升高,体系中各物质平衡时的物质的量分数的变化关系如下图所示。曲线表示___________的物质的量分数与温度的变化关系。若时,混合气体的物质的量为,温度升高至,反应进行至时,恰好达到平衡,该过程以表示的平均化学反应速率为,则条件下,平衡时的的物质的量___________(用含的式子表示),此时摩尔分数平衡常数___________(摩尔分数即物质的量分数,用物质的量分数代替平衡浓度)。

(3)研究表明,以碱性溶液为电解质溶液,无膜电解法去除效果好。其工作原理如下图所示。

①Y为___________(填“阳”或“阴”)极。
②若加入少量可进一步提高脱氮率,写出产生自由基的电极反应式___________
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