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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:67 题号:9196240
甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源,研究其再生及合理利用有重要意义。请回答:
(1)已知一定条件下发生如下反应:CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g) H=+802kJ·mol1。将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中,分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应,CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。
①若甲烷的燃烧热(H)为-890kJ·mol1,则水的汽化热H=________。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)
②T1℃、催化剂M作用下,0--20h内该反应速率v(H2O)=_______

③根据图1判断,催化剂的催化效果:M________N(填“强于”或“弱于”)。
(2)甲烷可用于制备合成气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H。将CH4(g)和H2O(g)物质的量之比为1∶3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度(T)的关系如图2所示。
①T0℃时,CO的体积分数最大的原因为__________
②若T0℃时,容器内起始压强为p0,CO的平衡体积分数为10%,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)。

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【推荐1】碳化学为人类发展做出巨大的贡献的同时也给环境带来了重大的危害。
(1)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
已知:(g)

对于反应:
则反应③___________(填“低温自发”、“高温自发”或者“任意条件均自发”),理由为___________
(2)目前,“低碳经济”备受关注,的转化和利用是一个热门的研究课题。
已知:。在两个密闭容器中分别投入直接合成碳酸二甲酯,一定条件下,反应达到平衡时的转化率如图1所示,则:
___________0(填“>”、“<”或“=”,下同),___________
②A点对应容器体积为,A点的平衡常数___________
③下列能说明此反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。

A. B.的物质的量之比保持不变
C.恒压条件下,混合气体的密度保持不变       D.碳酸二甲酯的物质的量分数保持不变
(3)经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
为分析催化剂对反应的选择性,在密闭容器中充入,测得有关物质的物质的量随温度变化如图2所示。该催化剂在较高温度时主要选择___________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。时,反应达到平衡时气体压强为,则反应Ⅰ的平衡常数___________。(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)

(4)有机电化学有条件温和,对环境友好,产品纯净等优点,其越来越受到人们的重视,一种以乙烯为原料一步合成乙醛的电化学装置如图3所示:
该装置负极上的电极反应式为___________
2021-11-20更新 | 357次组卷
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【推荐2】甲醇催化重整制取氢气可以替代“电解水制氢”工艺,降低制氢成本。
(1)在Pt催化剂下发生反应生成,主要涉及以下反应:
反应I:       
反应II:       
反应III:       
_______
②相同时间内向反应体系中投入一定量纳米CaO做对比实验,结果如图-1所示,加入纳米CaO的目的是_______

(2)将按一定比例在铜基催化剂下反应制氢,原料进气比对产物的选择性(某产物的选择性越大,则其含量越多)的影响如图-2所示。当时,发生的主要反应的化学方程式为_______;制备时,应控制最佳进气比_______

(3)催化剂可用于低温甲醇水相重整制氢,反应机理如下:

①过程I涉及的化学方程式为_______
②制氢过程中发生副反应过程V,生成和化合物A,则A的结构式为_______
③如图所示的过程III、IV可描述为_______
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【推荐3】苯硫酚(C6H5- SH)是一种用途广泛的有机合成中间体。工业上常用氯苯(C6H5-C1)和硫化氢(H2S)反应来制备苯硫酚,但会有副产物苯(C6H6)生成。
I.C6H5 -Cl(g)+H2S(g) C6H5-SH(g)+HCl(g) H1=- 16.8 kJ/mol
II.C6H5-Cl(g)+H2S(g)=C6H6(g)+HCl(g)+S8(g) H2
反应II的焓变不易测量,现查表得如下数据:
III.C6H5-SH(g) = C6H6(g)+S8(g) H3=-29.0 kJ/mol
请回答:
(1)将一定量的 C6H5-Cl和H2S的混合气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T (假设只发生反应I),下列可以作为反应I达到平衡的判据是____________
A.气体的压强不变             B.平衡常数不变
C.(H2S)=(HCl) D.容器内气体密度不变
(2)反应II为不可逆反应,请简述理由___________
(3)现将一定量的 C6H5-Cl和H2S置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程,在不同温度下均反应20分钟测定生成物的浓度,得到图1和图2。

①图1显示温度较低时C6H5-Cl浓度的增加程度大于C6H6的主要原因___________
②结合图1和图2,该模拟工业生产制备C6H5-Cl的适宜条件为___________
③590℃时,C6H5-Cl和H2S混合气体(体积比为2:5,总物质的量为a mol,在V L的固定容积中进行反应,达到平衡时,测得容器中C6H5-Cl的物质的量为mol,C6H6的物质的量为mol,则该温度下反应I的平衡常数为___________(保留两位有效数字)。
④一定量的C6H5-Cl和H2S在恒温恒容条件下发生反应, 画出产物C6H5-SH的物质的量浓度随时间变化的曲线图_______
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