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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:43 题号:22772917
甲烷干重整(DRM)以温室气体CH4和CO2为原料在催化条件下生成合成气CO和H2.体系中发生的反应有
ⅰ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H1=+247kJ/mol
ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ。mol1
ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g) △H3=+74.9kJ/mol
ⅳ.2CO(g)C(s)+CO2(g) △H4
(1)△H4=___________ kJ/mol。
(2)___________(填“高温”或“低温”)有利于反应ⅰ自发进行。
(3)起始投入CH4和CO2各1kmol,DRM反应过程中所有物质在100kPa下的热力学平衡数据如图1所示。

①950℃时,向反应器中充入N2作为稀释气,CH4的平衡转化率___________(填“升高”、“不变”或“降低”),理由是___________
②625℃时,起始投入CH4、CO2、H2、CO、H2O各0.5kmol,此时反应ⅱ的v___________v(填“>”“=”或“<”)。
(4)CO2在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径,图2为不同解离路径的能量变化,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

①Ni的价层电子排布式为___________
②写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】环氧乙烷(   )、环氧丙烷(   )都是重要的化工原料且用途广泛。回答下列问题:
(1)已知:
     
②2               
                     _____
(2)某温度下,物质的量均为1mol的CH2=CH2和O2在0.5L的刚性容器内发生反应③,5min后反应达到平衡,气体总压减少了20%。
①平衡时CH2=CH2(g)的转化率为____,达到平衡后,欲增加CH2=CH2(g)的平衡转化率,可采取的措施是____(填一条措施即可)。
②0~5min内,环氧乙烷的生成速率为____
③该反应的平衡常数K_____(精确到0.01)。
④当进料气CH2=CH2和O2的物质的量不变时,T1℃时达到反应平衡,请在图1中画出温度由T1℃变化到T2℃的过程中乙烯的转化率与温度的关系____
       
(3)将丙烯与饱和食盐水的电解产物反应,转化为氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl][已知:CH3CH=CH2+H2O+Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl+HCl],氯丙醇进一步反应生成环氧丙烷,其电解简易装置如图2所示。
①a电极上的电极反应式为______
②b电极区域生成环氧丙烷的化学方程式为______
2019-09-20更新 | 282次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】开发氢能是实现社会可持续发展的需要。下图是以含H2S杂质的天然气为原料制取氢气的流程图。

回答下列问题:
(1)反应②的化学方程式为____________________________________________
(2)反应④的离子方程式为____________________________________________
(3)步骤③中制氢气的原理如下:
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol1
Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol1
①对于反应Ⅰ,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是________(填字母代号)。
a.升高温度       b.增大水蒸气浓度       c.加入催化剂       d.降低压强
②利用反应Ⅱ,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1.00 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________
③已知:反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;在不同温度时K1K2的值如下表:
700 ℃900 ℃
K11.472.15
K22.381.67

求:Ⅱ反应的逆反应方程式CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K________(用K1K2表示),且由表可知,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)我国科研人员也提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品和CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下。下列说法不正确的是________

A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C—C键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
2020-10-13更新 | 166次组卷
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【推荐3】近年来,我国对雾霾的治理重视有加。研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。
(1)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,发生反应的离子方程式是__________________
(2)在恒温恒容的容器中充入3molCO,3molH2发生反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),下列说法可以判断反应一定达到平衡状态的是____________
A.CO和CH3OCH3(g)的生成速率相等   
B.混合物中CO的体积分数保持不变
C.反应容器中的压强不再变化
D.反应容器内CO、H2、CH3OCH3(g)、H2O(g)四者共存
E.反应容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
(3)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计为电池可消除NO2,其简易装置如图所示。

①b极的电极反应式为______________________
②常温下,若用该电池电解0.6L饱和KCl溶液,一段时间后,测得饱和KCl溶液pH变为13,则理论上a极上消耗A气体的体积为_____mL(气体处于标准状况;假设电解过程中溶液体积不变)。
(4)化学上采用NH3处理NxOy不仅可以消除污染,还可作为工业生产的能量来源。
已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g) ∆H1= -177kJ.mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ∆H2= -1253.4kJ.mol-1
则用NH3处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为___________________
(5)氨氧化物可用碱溶液吸收。若NO和NO2混合气体被NaOH溶液完全吸收,只生成一种盐,则该反应的化学方程式为____________。已知常温下.Ka(HNO2)=5×10-4,则反应HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(1)的平衡常数为________
2020-04-24更新 | 156次组卷
共计 平均难度:一般