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:311 题号:5975236
丙烯是一种重要的石油化工原料,丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义,其中一种工艺原理如下:
①C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)△H1
②C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) △H2=+81.7kJ/mol
③C2H4(g)+H2(g)C2H6(g) △H3
④C3H8(g) +H2(g) CH4(g)+C2H6(g) △H4=-54.8kJ/mol
(1)计算反应③的反应热△H3=______________
(2)丙烷脱氢平衡常数、丙烷裂解产物选择性与温度关系如图1所示,从图象判断△H2____0,工业生产中采用的温度600-650℃,原因是__________________

(3)温度为650℃时,在1L的容器中投入1molC3H8和1molH2发生反应①,计算该条件下C3H8理论脱氢率为(保留3位有效数字,下同)_________________(已知:)
(4)不同氢烃比和温度对丙院脱氢平衡转化率的影响如上图2所示。相同温度下,增大氢烃比平衡转化率下降的原因是__________________
(5)丙烯经过两步氧化可制得丙烯酸(用HR表示,其电离常数Ka=5.55×10-5)。常温下,丙烯酸钠的水解常数为________,将0.2mol/LHR与0.1mol/LNaOH等体积混合,则溶液中的离子浓度大小顺序为__________________

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解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】回答下列问题:
(1)已知时在某恒容密闭容器中加入足量的发生如下几个反应:
          
          
          
①写出基态原子的价层电子排布图:_______
_______ (用含代数式表示)。
③若上述反应达到平衡后的转化率为,经检测体系中含有,则得到_______金属铁。若再加入一定量的,再次达到平衡后,的值将_______ (填标号)。
A.增大               B.减小          C.不变                  D.无法确定
(2)通过下列反应可实现的再转化,合成
   
   
在密闭容器中通入一定量的,分别在压强为下进行反应。实验中对平衡体系的三种物质()进行分析,其中温度对在三种物质中的体积分数影响如图所示。

表示平衡体积分数随温度变化关系的曲线是_______(填“a”“b”“o”或“d”中的一种)。简述理由:_______
(3)有一个经验规则可以用于估算基元反应的活化能

反应类型

与BE的比值

0

0.05

0.3

1

(BE:反应中断掉的化学键的键能之和)
①反应中没有化学键断裂的反应;②自由基与分子的放热反应;③反应中化学键不完全断裂(如协同反应)的反应;④反应中化学键完全断裂的反应。
根据上述经验规则,估算氢气与氯气生成氯化氢的反应历程中第ⅱ步基元反应的活化能_______,并与实验值比较。
ⅰ.                         
ⅱ.            
ⅲ.          
ⅳ.                         


上述反应历程中决定整个反应的速率是第_______(填标号)步反应。
2024-05-20更新 | 30次组卷
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【推荐2】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133 kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为___________
Ⅱ.脱碳:
(2)向2 L密闭容器中加入1mol CO2和3 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH<0
①该反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变          b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等                                d.混合气体的密度保持不变
e.1 mol CO2生成的同时有3 mol H-H键断裂   
f.   CO2和H2的物质的量之比保持不变               g. v(CO2) = 3v(H2)
(3)工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1、p2的大小关系是p1___________p2(填“>”“<"或"=”)。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、Kc的大小关系是___________
(4)在T2℃、p2压强时,往一容积为2L的密闭容器内,充入0.3molCO与0.4molH2发生反应。
①平衡时H2的体积分数是___________;平衡后再加入1.0molCO后重新到达平衡,则CO的转化率___________ (填“增大""不变”成“减小”),CO与CH3OH的浓度比___________ (填"增大”“不变"或“减小")。
②若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,此时v(正) ___________v(逆)(填“”“<"或“=”)。
③若p2压强恒定为p,则平衡常数Kp=___________ (Kp用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。
2024-01-18更新 | 238次组卷
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【推荐3】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:
反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)        H1=+85.2kJ·mol-1
反应II:CH3OH(g)+1/2O2(1)HCHO(g)+H2O(g)     H2
反应III:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)             H3=-241.8kJ·mol-1
副反应:
反应IV:CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)     H4=-393.0kJ·mol-1
(1)计算反应Ⅱ的反应热H2=____________________________________________
(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P=___________(用含P0和α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH3OH→H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程iv:·H+·H→H2
下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:

①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________
②反应历程i的活化能___________(填“>、“<”或“=”)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)活化能。
③650℃~750℃,反应历程ii的速率___________(填“>”、“<”或“=”)反应历程ⅲ的速率。
(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程v=0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。
浓度(mg/L)100008000400020001000
吹脱时间(h)07233955

则当甲醛浓度为2000mg/L时,其吹脱速率v=___________ mg·L-1·h-1,分析上表数据,起始浓度为10000mg/L,当甲醛浓度降为5000mg/L,吹脱时间为___________h。
2019-02-05更新 | 794次组卷
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