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:0.4 引用次数:358 题号:4855617
乙酸是重要的有机化工原料之一,目前世界上一半以上的乙酸都都采用甲醇与CO反应来制备.某实验小组在一个恒压密闭容器中加入0.20molCH3OH和0.22molCO气体,发生反应CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(I),测得甲醇的转化率随温度的变化关系如图所示,其中曲线Ⅰ表示在5个不同温度下,均经过5min时测得的甲醇的转化率变化曲线,曲线Ⅱ表示不同温度下甲醇的平衡转化率变化曲线,已知在T2温度下,达到平衡时容器的体积刚好为2L.


已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=﹣566kJ·mol-1
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(I) △H=﹣1529kJ·mol-1
CH3COOH(I)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(I) △H=﹣874kJ·mol-1
按要求回答下列问题:
(1)求工业制乙酸反应:CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(I) △H= ______ kJ·mol-1
(2)在温度为T2时,从反应开始至5min时,用单位时间内物质的量变化表示的乙酸的平均反应速率为 _________ mol·min-1
(3)在温度为T2时,该反应的平衡常数K= _________ ;在T3温度下,C点时,ν(正) ____ ν(逆)(填“>”、“<”或“=” )。
(4)在温度为T2时,往上述已达到平衡的恒压容器中,再在瞬间通入0.12molCH3OH和0.06molCO混合气体,平衡的移动方向为 __________ (填“向左”或“向右”或“不移动” )
(5)在温度为T1时,乙酸的物质的量随时间变化的趋势曲线如下图所示.当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T3,并维持该温度。请在图中画出t1时刻后乙酸物质的量的变化总趋势曲线.
__________

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】CO2催化氢化制备甲酸是实现碳中和的重要途径之一,其反应原理如下:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
回答下列问题:
(1)反应__________
(2)在恒温刚性密闭容器中通入等量的CO2和H2发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的是__________(填选项字母)。
a.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
b.反应Ⅱ的化学平衡常数不再变化
c.CO2和H2的物质的量之比不再发生变化
d.容器内混合气体压强不再发生变化
(3)一定温度下,向某容积为的恒容密闭容器中充入,发生上述反应,平衡时容器内各含碳物质的物质的量分数[例如:甲酸的物质的量分数%]与温度的关系如下图所示。

①表示CO物质的量分数随温度变化的曲线为__________(填“”“”或“”),判断理由为__________;能提高甲酸平衡产率的措施为__________(任写一条)。
下,时反应达到平衡状态。的平均生成速率__________的转化率__________
下,反应Ⅱ的平衡常数(Ⅱ)=__________
2024-01-31更新 | 116次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】CO2和CH4是两种主要温室气体,以两种气体为原料制造更高价值的化学产品是缓解温室效应的研究方向。
I.
(1)CO2催化加氢可以合成乙烯。CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=____。当反应达到平衡时,若增大压强(保持其他条件不变),则n(C2H4)____(填“变大、变小或不变”)。
Ⅱ.CH4-H2O催化重整可以大规模制取合成气(CO和H2的混合气),主要反应如下:
CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)。将1molCH4和1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中,在温度为298K,压强为110kpa下发生反应,该反应中正反应速率 v=k×p(CH4)×p(H2O) (p为分压=总压×物质的量分数)。若该条件下k=5×10-4kpa-1•s-1,当CH4分解10%时,
(2)求正反应速率v=__________kpa•s-1
Ⅲ.CO2与CH4重整反应体系涉及以下反应,回答下列问题。
(a) CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1     
(b) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
(c) CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3                    
(d) 2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4
(e) CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5
(3)根据盖斯定律,反应(a)的∆H1=_______________(用含∆H2,∆H3,∆H4,∆H5的代数式表示,写出一个代数式即可)。
(4)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有____________
A.增大CO2与CH4的浓度,反应(a)、(b)、(c)的正反应速率都增加
B.移去部分碳,反应(c)、(d)、(e)的平衡均向右移动
C.降低反应温度,反应(a)—(e)的正、逆反应速率都减小
D.对于反应(b),单位时间内断裂C=O键的数目与断裂H-O键的数目相等可说明反应已达平衡状态
E.对于反应(a),保持其他条件不变,总压恒定下通入N2(不参加反应),反应物的转化率降低
(5)设K为相对压力平衡常数,其表达式写法为:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。上述反应(a)、(c)、(e)的ln K(温度的倒数)的变化如图所示。

①反应(a)、(c)、(e)中,属于吸热反应的有_______(填字母)。
②写出反应(c)的相对压力平衡常数表达式Kpr=__________________________
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=2:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行上述反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa,则CH4的平衡转化率为_________
2023-02-15更新 | 209次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
I.CH4与CO2、H2O重整制合成气的反应如下:
i.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
ii.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
iii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知反应ⅱ和ⅲ的平衡常数的自然对数lnKp与温度的关系如图1所示。

(1)i.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H_______0(填“>”或“<”)
(2)分别在不同压强下,向VL密闭容器中按照n(CO):n(CH4):n(H2O)=l:l:1投料,实验测得平衡时随温度的变化关系如图2所示。

①压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______
②压强为p2时,随着温度升高,先增大后减小。解释原因_______
II.向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g),保持总压为100kPa发生反应:CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。
已知=1时NO平衡转化率~、T3K下NO平衡转化率~的关系曲线如图3所示。

(3)曲线_______(填“I”或“II”)表示T3K下NO平衡转化率~的关系;Tl_______T2(填“>”或“<”)。
(4)在=1、T3K下,该反应平衡时N2的体积分数为_______。已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强,pθ=100kPa,p(CH4)、p(NO)、p(CO2)、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压,则该温度下该反应的标准平衡常数Kθ=________(p=p×物质的量分数)。
2022-04-27更新 | 543次组卷
共计 平均难度:一般