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:84 题号:22883850
共活化处理的研究既有利于实现碳中和,又有利于处理某些环境中的有害气体.该研究过程主要涉及如下反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的反应热________,该反应在________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行;
(2)向某密闭容器中投入等物质的量的,发生上述反应.其中的平衡转化率随温度或压强变化如图.L,X可分别代表压强或温度;

X代表的物理量是________,原因为________
②若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,下列条件能说明上述反应均达到平衡状态的是________(填字母);
A. 的物质的量之比不再发生变化时
B. 的物质的量之比不再发生变化时
C. 混合气体密度不再发生变化时
D. 容器内压强不再发生变化时
(3)下,向起始压强为的恒容密闭容器中通入等物质的量的混合气体,发生上述反应,时达到平衡状态,测得此时体系总压强为
①平衡时________
的平均生成速率为________
下反应Ⅲ的压力平衡常数________

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(1)已知:H2的燃烧热为-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,CH3OH(g)=CH3OH(l)H=-37.3kJ/mol,则CO2与H2反应生成甲醇蒸气和液态水的热化学方程式为___
(2)若在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)下列能说明该反应达到平衡状态的是___
A.混合气体平均相对分子质量不变
B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变
D.反应速率满足以下关系:v(CO2)=3v(H2)
E.CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量浓度之比为1:3:1:1
F.单位时间内断裂3NAH—H键的同时形成2molH—O键
(3)下表所列数据是CO和H2形成CH3OH的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
由表中数据判断该反应的H___0(填“>”、“=”或“<”)
(4)甲醇也可由CO和H2合成,发生CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,T1℃时,在一个体积为1L的恒容容器中充入1molCO、3molH2,经过5min达到平衡,CO的转化率为80%,则5min内用H2表示的反应速率为v(H2)=___。此时,这个反应的平衡常数是___,反应温度为___℃。
(5)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如图,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L1.5mol/LH2SO4溶液。通入气体a的电极是电池的___(填“正”或“负”)极,其电极反应式为__
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(1)已知:①CO的燃烧热H1=-283kJ·mol-1N2(g)+O2(g) =2NO(g)H2=+183kJ·mol-1
由此写出NOCO反应的热化学反应方程式________________________________
(2)一定温度下,向2L密闭容器中充入4.0molNO24.0molCO,在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)H<0,测得相关数据如下:
0 min5 min10 min15 min20 min
c(NO2)/ mol·L-12.01.71.561.51.5
C(N2)/ mol·L-100.150.220.250.25
5l0min,用N2的浓度变化表示的反应速率为__________________
②以下表述能说明该反应已达到平衡状态的是________
A.气体颜色不再变化B.气体密度不再变化C.气体平均相对分子质量不再变化
20 min时,保持温度不变,继续向容器中加入1.0mol NO21.0molCO,在t1时刻反应再次达到平衡,则NO2的转化率比原平衡______________增大”、“减小不变)。
④该温度下反应的化学平衡常数K=__________保留两位有效数字)。
(3)CO、空气与过量KOH溶液可构成燃料电池石墨为电极):
①写出该电池的负极反应式____________________________
②常温下,用该燃料电池电解惰性电极)1L饱和食盐水足量,当两极共生成4.48L (折算为标准状况气体时电解池溶液的pH=__________。(忽略溶液的体积变化,已知1g2=0.3,lg5=0.7)
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(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2
在以上制备甲醇的两个反应中,反应I优于反应Ⅱ,原因为___________
(2)下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数的数值:
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012

①在一密闭容器中发生反应工并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学平衡应___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
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(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H1=-Q1kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-Q2kJ/mol
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请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式:___________
(4)某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置,工作一段时间后,测得溶液的pH将___________(填“升高”“降低”或“不变”),该燃料电池负极反应的离子方程式为___________
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