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:0.15 引用次数:1437 题号:5923233
2017年5月18日,中国国土资源部地质调查局宣布,我国在南海进行的可燃冰试采获得成功,成为全球第一个海域试采可燃冰成功的国家,可燃冰即天然气水合物,甲烷含量占80%至99.9%。化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H1=-36kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+216kJ·mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,每生产lmolCO,转移电子的数目为__________
(2)甲醇是一种用途广泛的化工原料,工业上常用下列两种反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90kJ·mol-1K1
CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) △H2K2
已知: CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1K3
H2O(l)=H2O(g) △H4=+44.0kJ·mol-1K4
则△H2=______K2=_______(用含K1、K3、K 4的代数式表示)
(3)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)十3H2(g)CH3OH(g)十H2O(g)
①下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________________
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
②模拟过程中测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示,若此时容器内压强为P,则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP_____________(用含P的代数式表示,数值保留两位小数),若此时再向容器内充入0.25molCO2和0.25molCH3OH的混合气体,则平衡______(填“正向“逆向“不”)移动。(已知:气体分压=气体总压×体积分数)

(4)甲醇可在电解银催化作用下制甲醛,从贵金属阳极泥中可提取“粗银”“粗银”(含Ag、Cu、Au)可用电解槽电解精炼,纯银作阴极,采用AgNO3和稀HNO3的混合液作电解液,阴极的主要电极反应式为_____。阴极还有少量副反应发生,产生的气体遇空气迅速变为红棕色,该副反应的电极反应式为_______。硝酸浓度不能过大,其原因是___________________________________________

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐1】研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题。
(1)常温常压下,一些常见物质的燃烧热如表所示:
名称氢气甲烷一氧化碳甲醇
/()-285.8-890.3-283.0-726.5
已知:   
   ___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:   
副反应:   
在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1mol和a mol发生反应,起始总压强为21.2MPa.实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图甲所示:

已知:的选择性。图甲中表示平衡时的选择性的曲线为___________(填“X”或“Y”),温度高于280℃时,曲线Y随温度升高而升高的原因是___________。240℃时,反应20min容器内达到平衡状态,副反应的,则初始充入的物质的量___________mol,平衡时容器内的总压强为___________MPa。
2024-03-25更新 | 56次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐2】党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
I.利用合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:



(1)反应③中___________,若要该反应自发进行,___________(填“高温”或“低温”)更有利。
(2)在恒温,恒容密闭容器中,对于反应③,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.
D.CO、的物质的量之比为1∶2∶1
(3)在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为6.4MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:

已知:甲醇的选择性
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是___________
K时,若反应从开始到达到a点所用时间为5min,___________,反应②的___________(指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压=A的物质的量分数,最终结果用分数表示)。
II.
(4)水杨醛缩邻氨基苯酚(A)又被称为“锰试剂”,可与形成黄色的配合物,其同分异构体水杨醛缩对氨基苯酚(B),沸点较高的是___________(填“A”或“B”),原因是___________
A. B.
(5)吡啶()具有类似于苯环的平面结构,已知N原子电子云密度越大,碱性越强。下列关于吡啶的说法正确的是___________(填标号)。
A.吡啶中含有与苯类似的大π键
B.吡啶中N原子的价层孤电子对占据2p轨道
C.3-甲基吡啶()的碱性大于吡啶
D.吡啶在水中的溶解度大于苯在水中的溶解度
(6)2001年德国专家从硫酸铵中检出一种组成为的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以两种离子的形式存在。中N原子均为杂化,请写出的结构式:___________
2023-03-13更新 | 385次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐3】利用为原料合成的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅲ的平衡常数,写出反应Ⅲ的热化学方程式___________
(2)一定条件下,向恒压密闭容器中以一定流速通入混合气体,平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。

①表示选择性的曲线是___________(填“”或“”);平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________
②生成的最佳条件是___________(填标号)。


(3)一定温度下,向恒压密闭容器中通入,充分反应后,测得平衡转化率为选择性为,该温度下反应Ⅰ的平衡常数___________(为以物质的量分数表示的平衡常数)。
(4)向压强恒为的密闭容器中通入反应混合气,在催化作用下只发生反应Ⅰ,测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。

时空收率随温度升高先增大后减小的原因是___________
时,的平均反应速率___________
③反应Ⅰ的速率方程可表示为,其中为速率常数,(单位:)为各物质的起始分压,分别为的反应级数。实验结果表明速率常数与反应级数均受温度影响,当反应温度由升高到,则___________
2024-05-28更新 | 236次组卷
共计 平均难度:一般