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:91 题号:22847337
H2和CH3OH都是重要的能源物质,CO2催化加氢合成甲醇是一种有效利用氢气且减少温室气体CO2排放的方法。该反应体系中涉及以下三个反应:
反应Ⅰ:   
反应Ⅱ:   
反应Ⅲ:   
已知:
(1)_____,该反应的活化能(正)_____(逆)(填“大于”或“小于”)。
(2)反应Ⅲ的正、逆反应速率方程为:。其中分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。恒温恒压密闭容器中,加入,初始压强为,反应达平衡时,的转化率为60%,容器体积减小25%。则的选择性为_______,反应Ⅲ的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,用含的最简分数式表示,下同)。该条件下测得某时刻,此时______
(3)恒压下将按体积比1∶3混合,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图:

①在230℃以上,升高温度CO2的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是_______
②保持温度不变,增大压强,_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

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解题方法
【推荐1】水是宝贵资源,研究生活和工业用水的处理有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知水的电离平衡曲线如图所示。A、B、C三点水的电离平衡常数KA、KB、KC关系为_______,若从B点到D点,可采用的措施是_______(填序号)。

a.加入少量盐酸
b.加入少量碳酸钠
c.加入少量氢氧化钠
d.降低温度
(2)饮用水中的主要来自于。已知在微生物的作用下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:

1 mol全部被氧化成的热化学方程式为_______
(3)某工厂用电解法除去废水中含有的Cr2O72-,总反应方程式为:
+6Fe+17H2O+2H+=2Cr(OH)3↓+6Fe(OH)3↓+6H2↑,该电解反应的负极材料反应的电极式为___,若有9 mol电子发生转移,则生成的cr(OH)3物质的量为____
(4)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的主要因素,农药厂排放的废水中。常含有较多的,其中一种方法是:在废水中加入镁矿工业废水,可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应的离子方程式为Mg2+++=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5—10,若pH高于l0.7,鸟粪石产量会降;低,其原因可能是_____
2016-12-09更新 | 1076次组卷
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【推荐2】甲醇的合成与应用具有广阔的发展前景。
Ⅰ.合成甲醇的部分工艺流程如下:原料气预热装置→合成反应器甲醇
(1)甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气CO、


甲烷与水蒸气反应生成的热化学方程式为_________
(2)在催化剂的作用下,200~300℃时,合成反应器内发生反应:
ⅰ.
ⅱ.
①一段时间内,记录合成反应器出、入口样品的温度,数据如图所示。曲线_________(填“a”或“b”)是合成反应器出口样品的温度。

②如果你是工程师,请对合成反应器中压强的控制提出建议并说明理由:_________。合成反应器中有少量的副反应,会生成二甲醚、甲酸甲酯等。已知沸点:甲醇64.7℃;二甲醚;甲酸甲酯32.0℃。
③CO和生成二甲醚的化学方程式是_________
④从合成反应器出来的产品经分离提纯可以得到甲醇,请简述该方法_________
Ⅱ.如图为甲醇燃料电池的示意图。

(3)①通入的一侧是燃料电池的_________极(填“正”或“负”)。
②质子交换膜材料的合成是燃料电池的核心技术。我国科研人员研发的一种质子交换膜材料的结构片段如下,它由三种单体缩聚而成。

已知:
单体的结构简式是:__________________
2023-01-08更新 | 238次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】甲醇是一种重要的基础化工原料,也是一种很有前景的燃料。利用工业废气中的CO2、CO与H2反应都可以制得甲醇。某温度下,在一恒容密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) △H=−90.14kJ·mol−l
1.该反应平衡常数的表达式为_____
2.若压强、投料比对的百分含量的影响如图所示。则图中曲线所示的压强关系:p1_____p2

A.>B.<C.=D.无法确定
3.若反应各物质起始浓度分别为c(CO)=1.0mol·L−l,c(H2)=2.4mol·L−l,5min后达到平衡,[CO]=0.5mol·L−l,则5min内H2的平均反应速率为_____
4.若反应物的起始浓度分别为c(CO)=4.0mol·L−l,c(H2)=amol·L−l,达平衡后[CH3OH]=2.0mol·L−l,a=_____
5.下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器内气体压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.c(H2)与c(CH3OH)的比值保持不变
D.单位时间内有2molH2消耗的同时有1molCH3OH生成
6.利用CO2和H2的混合气在催化剂M存在的条件下制甲醇的催化过程如图所示,反应物、产物均为气态物质。若生成1molCH3OH放出热量48.97kJ。写出其反应的热化学方程式:_____

7.生成CH3OH的同时,还存在副反应: CO2 (g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g),其△H=_____kJ·mol−l,则从化学反应的自发性角度分析,温度应控制在_____(填“高温”或“低温”)下才有利于主反应进行。
2024-04-30更新 | 79次组卷
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