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-结构与性质 难度:0.65 引用次数:560 题号:7398704
科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”,其简单流程如图所示(条件及部分物质未标出)。

(1) 已知:CH4 、CO, 、H2的燃烧热分别为890. 3 kJ·mol-1、283. 0 kJ·mol-1、285. 8 kJ·mol-1。则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)的△H=_________
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应方程式为CO2 ( g) + 3H2 (g)CH3OH(g)+ H2O(g)。某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充人体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:


①用H2表示的前2h的平均反应速率v(H2)=_________
②该温度下,CO2的平衡转化率为______________
(3)在300℃、8 MPa下,将CO2和H2按物质的量之比1:3通入一密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2 ( g)+6H2 (g)C2H4 (g)+4H2O(g) △H。在0 .1 MPa时,按(CO2):(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度()下,平衡时四种气态物质的物质的量()的关系。
①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)。
②曲线表示的物质为______(填化学式)。

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【推荐1】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨有广泛的应用。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H1=-a kJmol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H2=-b kJmol-1
(1)有研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在特殊催化剂表面与H2O反应可生成NH3。则由N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式是___________
(2)工业上主要以N2(g)、H2(g)为原料气合成NH3
①将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:

物质

N2

H2

NH3

平衡时物质的量/mol

0.2

0.6

0.2

该条件下H2的转化率为___________(可用分数表示),平衡常数K=___________(可用分数表示)。
②若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为___________(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。

物质

N2

H2

NH3

起始浓度(mol/L)

0.5

1.5

0.5

③L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。

i.X代表的物理量是___________
ii.判断L1、L2的大小关系,并简述理由___________
2022-12-25更新 | 157次组卷
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【推荐2】努力实现碳达峰、碳中和展现了我国积极参与和引领全球气候治理的大国担当。的综合利用是实现碳中和的保证。
I.回收利用解决空间站供氧问题物质转化如图所示:

(1)反应A为,是回收利用的关键步骤。
已知:    kJmol-1
    kJmol-1
反应A的_______kJmol-1
(2)将原料气按置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。

①理论上,能提高平衡转化率的措施有_______(选填编号)
a.降温
b.缩小容器体积
c.向容器中冲入Ar,增大压强
d.提高原料气中的比例
②空间站的反应器内,通常采用反应器前段加热,后段冷却的方法来提高的转化效率,原因是_______
(3)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中,不正确的是_______(填字母)。
a.反应B的主要能量变化是“电能→化学能”或“光能→化学能”
b.物质转化中O、H原子的利用率均为100%
c.不用作供氧剂的原因可能是不易实现循环利用
(4)用代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用,缺点是一段时间后催化剂的催化效果会明显下降,其原因是_______
II.利用生产乙烯:   ;在三个容积均为1 L的密闭容器中以不同的氢碳比充入,在一定条件下的平衡转化率与温度的关系如图所示。

(5)下列说法正确的是_______
a.该反应的
b.氢碳比:①>②
c.在氢碳比为2.0时,Q点:
(6)若起始时,浓度分别为0.5 molL-1和1.0 molL-1,则计算可得P点对应温度的平衡常数为_______(molL-1)-3
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【推荐3】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。
I.利用甲醇(CH3OH)制备甲醛
脱氢法:CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)   △H1=+92.09kJ·mol-1
氧化法:CH3OH(g)+1/2O2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)       △H2
(1)脱氢法制甲醛,有利于提高平衡产率的条件有____________
A.低温        B.高温        C.低压        D.高压 E.催化剂
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.64kJ·mol1,则△H2=________
(3)750K下,在恒容密闭容器中,充入一定量的甲醇,发生反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),若起始压强为101kPa,达到平衡转化率为50.0%,则反应的平衡常数Kp=__________(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)。
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如图所示为在体积为1L的恒容容器中,投入1molCH3OH,在碳酸钠催化剂作用下,经过5min反应,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(甲醛的选择性:转化的CH3OH中生成HCHO的百分比),回答下列问题:

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