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:0.65 引用次数:156 题号:5663605
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)        △H=+206.0kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)                  △H =-129.0kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为______________
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。

假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为_______
(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将amolCO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是__________(填字母序号)。
A.c(H2)减少                                        B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加               
D.重新平衡减小                       E.平衡常数K增大
(4)1mol甲醇完全燃烧产生气体通入1L1.5mol/L的NaOH溶液反应,反应后的溶液中各离子浓度大小关系为____________________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐1】(1)碳与水蒸气反应制取 H2的相关反应如下 :
Ⅰ:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)       H=+ 131.0 kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)       H=﹣43 kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(S)       H=﹣178.3 kJ/mol
计算反应 C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+ 2H2(g)的H=_____ kJ/mol;
(2)如图所示,常温下通电 5 min 后,发现铜电极的质量增加,试回答:

①电源电极 X 的名称为____(填“正极”或“负极”)。
②电解池 B 中阳极的电极反应式是 _______
③若 KCl 溶液的体积是 200 mL,则当铜电极的质量增加2.16g 时 A 中溶液的 pH= _____(忽略电解前后溶液体积的变化),若要使电解后的溶液恢复到与电解前完全相同的状态,则应加入_______(填物质的种类及数量)
2020-09-10更新 | 32次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题,可利用CH4与CO2制备“合成气”(CO、H2),还可制备甲醇、二甲醚、低碳烯烃等燃料产品。

Ⅰ.制合成气
科学家提出制备“合成气”反应历程分两步:
反应①:CH4(g)C(s)+2H2(g)(慢反应)
反应②:C(s)+CO2(g)=2CO(g)(快反应)
上述反应中C(s)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图1:
(1)CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为___________。能量变化图中:E5+E1___________E4+E2(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.脱水制醚
利用“合成气”合成甲醇后,甲醇脱水制得二甲醚的反应为:,其速率方程式为:,k、k为速率常数且只与温度有关。经查阅资料,上述反应平衡状态下存在计算式:(Kc为化学平衡常数;T为热力学温度,单位为K)。
(2)反应达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数___________k增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。
(3)某温度下(该反应平衡常数Kc为200),在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
物质的量/mol0.40.40.4

此时正、逆反应速率的大小:v___________v(填“>”“<”或“=”)。
(4)500K下,在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为___________(填标号)。
A.<B.=C.>D.无法确定

Ⅲ.合成低碳烯烃
(5)在250℃时,向体积为2L且带气压计的恒容密闭容器中通入0.6molH2和0.2molCO2发生反应:。测得初始压强为p0kPa,反应过程中容器内总压强(p)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图2所示,该反应过程中从0min到1min压强变化的原因是___________

(6)不同温度(T)下,平衡时的四种气态物质的体积分数()如图3所示,曲线b、c表示的物质分别为______________________(填化学式)。
2021-10-15更新 | 236次组卷
解答题-无机推断题 | 适中 (0.65)
【推荐3】已知:短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。
①C的简单气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色;
②A与D可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种液态化合物X和Y,A、E同主族,C与B、D相邻;
③A、B、C、D四种元素组成一种化合物F,其组成原子数之比为5∶1∶1∶3。
请回答下列问题:
(1)C原子在周期表的位置为___________;写出化合物EDA的电子式________
(2)C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐,写出其化学式________
(3)F溶液与足量EDA的稀溶液混合加热,其离子方程式为_____________________
(4)氯气与C的简单气态氢化物相遇有白烟及C2生成,写出反应方程式_____________
(5)用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)          ΔH=-955 kJ·mol-1
2NO2(g)N2O4(g)                                         ΔH=-56.9 kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:___________________
2017-07-23更新 | 135次组卷
共计 平均难度:一般