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:157 题号:7143734
合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)   ∆H,测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示:

回答下列问题:
(1)p1、p2、p3的大小关系是______________,图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是______________________
(2)一定条件下,在CO2与足量碳反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂,有下列反应发生:
反应1:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)     ∆H1= a kJ/mol
反应2:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)       ∆H2= b kJ/mol
① 则二氧化碳与氢气反应转化为甲烷和水蒸气的热化学方程式是_________________________
② 已知298 K时相关化学键键能数据为:
化学键H—HO—HC—H
E/(kJ·mol-14364654131076

则根据键能计算,∆H1=________________。反应1自发的条件是_____________。(填“较高温度”、“较低温度”、“任意温度”)
(3)一定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)     ΔH3向体积为2 L的密闭容器中充入2 mol CO26 mol H2,一段时间后达到平衡状态,测得CH3OH(g)的物质的量为1mol,则此条件下该反应的化学平衡常数K=_____________(用分数表示),若开始时充入2 mol CH3OH(g) 2 mol H2O(g)达到相同平衡时CH3OH的转化率为_____________,若平衡后再充入4 molN2c(CO2)和原平衡比较是___________(填“增大”、“减小”、“不变”)

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【推荐1】的捕集与转化是当今科学研究的重要课题。以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.(主反应)
II.(副反应)
I的反应历程可分为如下两步:
(反应速率较快)
(反应速率较慢)
(1)_______
(2)相比于提高,提高对反应I速率影响更大,其原因是_______
(3)下图是合成相关物质转化率或选择性与温度变化的关系,则该反应选择的最佳温度为_______℃。

(4)在时,将充入体积不变的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,只发生反应。若初始压强为,一段时间后反应达到平衡,平衡时产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等,则达到平衡时的转化率为_______;该温度下反应的平衡常数_______(保留两位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)工业上用甲烷催化法制取乙烯,只发生如下反应:,温度T时,向恒容密闭容器中充入,反应过程中的物质的量随时间变化如下图所示。实验测得为速率常数,只与温度有关,则T温度时_______(用含有m的代数式表示)。该反应在_______(“高温”或“低温”)下更易自发进行。
2022-05-14更新 | 174次组卷
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【推荐2】甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。
(1)已知:①CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-638.5kJ·mol1
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol1
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol1
则反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)的△H=____kJ·mol-1
(2)工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2<0
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3>0
①已知升高温度,反应Ⅰ的平衡常数K减小,则该反应的△H1____0(填“>”或“<”)
②对反应Ⅱ而言,下列叙述中,能说明该反应达到平衡状态的是____
a.单位时间内消耗1molCO2的同时生成3molH2
b.反应过程中c(CO2):c(CH3OH)=1:1
c.恒温恒容时,混合气体的密度保持不变
d.绝热恒容时,反应的平衡常数不再变化
③上述反应体系中,当合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.50时,体系中CO的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。则图中压强由大到小的顺序为____,α(CO)值随温度升高而减小的原因是____

(3)用甲醇、二氧化碳可以在一定条件下合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),其反应的化学方程式为:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中投入4molCH3OH和2molCO2合成DMC,一定条件下CO2的平衡转化率(α)与温度、压强的变化关系如图所示。则:

①A点时该反应的平衡常数K=____(mol·L-1)-1
②A、B、C三点的速率v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为____
(4)写出以KOH溶液为电解质溶液,甲醇燃料电池的负极反应式:____
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【推荐3】卤化铵(NH4X)在工业上应用十分广泛。
(1)卤化铵分解过程是质子传递过程,HX越稳定,对应的铵盐热稳定性越差。由此推知,NH4F、NH4Cl、NH4Br、NH4I中分解温度最低的是___________(填化学式)。
(2)已知:①   
   
   
   
由此推知, =___________(用含的代数式表示)。
(3)溴化铵溶液显___________性,用离子方程式解释原因:___________
(4)常温下,将氨水与氯化铵溶液混合,得到的混合溶液。溶液中与pH的关系如图所示。表示的变化的曲线是___________(填“A”或“B”)。 常温下,NH3•H2O的电离平衡常数K=___________。pH=9.5时,溶液中离子浓度从大到小的顺序为___________
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