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:613 题号:9275462
氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ·mol1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ·mol1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2

根据上述信息计算:a=___、△H2___
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有___(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___

某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___,气体分压(p)=气体总压(p)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp___(分压列计算式、不化简)。

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】我国力争实现2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”的目标,的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。我国科学家利用合成了淀粉,其中关键步骤是合成。该步骤同时发生下列反应:
 
 
回答下列问题:
(1)请写出反应合成的热化学方程式:_____
(2)恒温下,在恒容密闭容器发生反应①②,下列能表明上述反应已达到平衡状态的有_____(填字母)。
A.每断裂1键,同时生成2
B.混合气体的压强不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.

(3)在密闭容器中投入1和2.75发生反应①:,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。

_____(填“>”或“<”),M、N两点的化学反应速率:_____填“>”或“<”),判断理由是_____
②为提高的转化率,除可以改变温度和压强外,还可以采取的措施有__________
③若506K时,在10L密闭容器中反应,达平衡时恰好处于图中M点,则N点对应的平衡常数_____(计算结果保留两位小数)。
2023-11-04更新 | 124次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ•mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:___________
(2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是___________(填字母)。
a.高温高压               b.低温低压                 c.高温低压 d.低温高压
(3)温度不变的密闭容器中发生上述反应,下列可以作为反应达到平衡的判据是___________
A.气体的压强不变        B.3v(H2)=v(CH3OH) C.K不变
D.容器内气体的密度不变        E.容器内颜色不变          F.混合气体的平均相对分子质量不变
(4)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。

反应物X是___________(填“CO2”或“H2”)。
(5)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH)=0.75mol·L-1
①化学平衡常数K=___________
②催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
实验编号温度(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)
A543Cu/ZnO纳米棒12.342.3
B543Cu/ZnO纳米片11.972.7
C553Cu/ZnO纳米棒15.339.1
D553Cu/ZnO纳米片12.070.6

根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为___________(填字母)。
2021-11-06更新 | 55次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g)          H1=− 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g)        H2=− 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g)        H 3 =+180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_______
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
时间(s)012345
c(NO)/(10−4mol·L−110.04.502.501.501.001.00
c(CO)/(10−3mol·L−13.603.052.852.752.702.70

① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______mol·L−1·s−1
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是___________。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:_________

(3)实验测得,v=k·c2(NO)·c2(CO),v=k·c(N2) ·c2(CO2)(k、k为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数_________(填“>”、“<”或 “=”)k增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k︰k =_____________。(保留一位小数)
2020-06-08更新 | 67次组卷
共计 平均难度:一般