组卷网 > 知识点选题 > 盖斯定律与热化学方程式
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解析
| 共计 50 道试题
1 . 水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。
水煤气变换反应:             
该反应分两步完成:
       
       
请回答:
(1)_____________
(2)恒定总压1.70MPa和水碳比[]投料,在不同条件下达到平衡时的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表:


/MPa

/MPa

/MPa

条件1

0.40

0.40

0

条件2

0.42

0.36

0.02

①在条件1下,水煤气变换反应的平衡常数K___________
②对比条件1,条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应,写出该反应方程式___________
(3)下列说法正确的是             
A.通入反应器的原料气中应避免混入
B.恒定水碳比[],增加体系总压可提高的平衡产率
C.通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为Fe
D.通过充入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率

(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。

①在催化剂活性温度范围内,图2中b-c段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是_____________

A.按原水碳比通入冷的原料气                                        B.喷入冷水(蒸气)
C.通过热交换器换热
②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线_____________

(5)在催化剂活性温度范围内,水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高,该反应的反应速率先增大后减小,其速率减小的原因,除温度过高时,不利于反应物分子在催化剂表面的吸附,从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低,导致反应速率减小外,还因为________________
2024-06-04更新 | 15次组卷 | 1卷引用:广东省江门市新会第一中学2023-2024学年高三下学期热身考试化学试题
2 . 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)   CH4(g)+CO2(g)   ⇌ 2CO(g)+2H2(g)       ∆H1
b)   CO2(g)+H2(g)   ⇌ CO(g)+H2O(g)        ∆H2
c)   CH4(g)   ⇌ C(s)+2H2(g)                  ∆H3
d)   2CO(g)   ⇌ CO2(g)+C(s)               ∆H4
e)   CO(g)+H2(g)   ⇌ H2O(g)+C(s)        ∆H5
(1)根据盖斯定律,反应a的∆H1=___________(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小

(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分___________步进行,其中,第___________步的正反应活化能最大。

(4)设K为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K(温度的倒数)的变化如图2所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有___________(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=___________
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:___________
2024-06-03更新 | 18次组卷 | 1卷引用:广东省乐昌市第二中学2023-2024学年高三下学期保温测试(5月模拟)化学试题
3 . 我国科学家以二氧化碳为原料,通过全合成方法成功制得了淀粉,取得了科技领域的一个重大突破。以为原料制备甲醇、合成气、淀粉等能源物质具有广阔的发展前景。在催化剂的作用下,氢气还原的过程中可同时发生反应①②。


(1)___________
(2)已知时,反应能自发进行反应,反应①的,则反应①自发进行的温度不超过___________K(保留一位小数)。
(3)在恒温恒容密闭容器中,充入一定量的,起始及达到平衡时,容器内各气体的物质的量及总压强数据如表所示:

n(CO2)/moln(H2)/moln(CH3OH)/moln(CO)/moln(H2O)/mol总压/
起始0.50.9000
平衡

m
0.3p
已知,则表中___________;反应①的平衡常数___________(用含p的代数式表示),为压强平衡常数,是在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数。
(4)向恒压反应器中通入的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。已知:的产率

图中500K以后,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________
(5)的综合利用有利于“碳中和”,分子在晶体中的堆积方式如图所示,该晶体面心立方最密堆积结构,晶胞边长为apm,则该晶胞中的原子总数为___________,晶体的密度___________(列出计算式,设为阿伏加德罗常数)。

(6)温室气体的用途广泛,请写出一种与其物理性质相关的用途:___________
2024-05-16更新 | 59次组卷 | 1卷引用:广东省梅州市丰顺县2024届高三下学期模拟试卷(三)化学试题
4 . 二甲醚()既是一种有机燃料,又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下;
Ⅰ.             
Ⅱ.             
Ⅲ.       
回答下列问题;
(1)_____________
(2)向起始温度为T℃的某绝热恒容密闭容器中充入2mol (g),只发生反应Ⅲ,平衡时的转化率为
①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是_____________(填标号)。
A.混合气体的密度不再发生变化                                 B.容器内混合气体的压强不再发生变化
C.的消耗速率等于的消耗速率             D.的体积分数不再发生变化
②若向起始温度为T℃的该绝热恒容密闭容器中充入(g)和(g)各1mol,平衡时的转化率为,则_____________1(填“>”“<”或“=”)。
③在有催化剂存在的条件下,反应Ⅲ的反应过程如图1所示,吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为_____________(填“第一步”或“第二步”),判断的理由是_____________

(3)CO也能和反应制取二甲醚,反应原理为
△H。一定条件下,将和CO按投料比通入1L反应器中发生该反应,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图2所示(催化剂在320℃左右时的活性最大)。

   

①实际生产中一般采用的温度为300~340℃,而不采用200℃,原因是_____________________
②实际生产中,当温度选择为316℃时,采用的压强为,而不采用,原因是_________________
(4)高温时二甲醚蒸气发生分解反应:。迅速将二甲醚引入一个500℃的抽成真空的恒温恒容的密闭瓶中,在不同时刻测得的瓶内气体压强如下表所示。

t/min

0

10

20

30

40

50

/Kpa

50.0

78.0

92.0

99.0

100

100

①该反应达到平衡状态时,二甲醚的转化率为____________
②500℃时,该反应的平衡常数____________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
2024-05-15更新 | 191次组卷 | 1卷引用:广东省茂名市高州市2024届高三下学期高考适应性考试(三模)化学试题
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5 . Ⅰ.铁是生产生活、科学研究中的重要物质,研究与Fe相关的反应时要关注反应的快慢和程度,某些有铁参与的反应可设计成原电池。
(1)以下是相同条件下,等体积等浓度的H2O2溶液分解的对比实验时,放出 O2的体积随时间的变化关系示意图(线a为使用FeCl3作催化剂,线b为不使用催化剂),其中正确的图像是______(填字母)。
A.B.
C.D.

Ⅱ.已知下列热化学为程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H1=﹣25 kJ·mol-1
②Fe2O3(s)+CO(g) = 2FeO(s)+CO2(g) △H2=﹣3 kJ·mol-1
(2)写出Fe被CO2氧化成FeO(s) 和 CO的热化学方程式_______
一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁并充入一定量的CO2气体,发生第(2)题的反应。反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。

(3)4min时,反应速率的大小关系为v(CO2)_____v(CO2)(填“>”“<”或“=”)。
(4)0~4min内, CO的平均反应速率v(CO)= ____
(5)仅改变下列条件,化学反应速率减小的是___ (填字母)。
A.减少铁的质量             B.降低温度          C.保持压强不变,充入He使容器的体积增大
Ⅲ.某化学兴趣小组利用反应Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置。

(6)a是___极(填“正”或“负”),。
(7)写出b电极上的电极反应式______
2024-05-11更新 | 74次组卷 | 1卷引用:广东省江门市新会第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题
6 . 利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:

已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②反应均在高压氛围下进行,故压强始终近似等于总压。回答下列问题:
(1)以或BD为初始原料,在498K、能量的高压氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热akJ;以BD为原料,体系从环境吸热bkJ。忽略副反应热效应,在下图中画出由BD反应原料生成平衡混合物的反应过程能量变化图__________。反应Ⅰ:   __________

(2)下图甲表示在总压为的恒压条件下且起始时与γ-丁内酯的物质的量之比为2时,反应1达到平衡时各物质的物质的量分数(y)与温度的变化关系图。图中表示的物质的量分数曲线是__________;P点时,γ-丁内酯的转化率约为__________

(3)表示某物种i的物质的量与除外其他各物种总物质的量之比。498K、下,以BL为原料时,随时间t变化关系如图乙所示。则时刻__________,反应Ⅰ平衡常数__________(用分压代替浓度,分压等于总压×该物质的物质的量分数,列出计算式即可)。

(4)利用电解合成法也能在有机质子溶剂中实现BL→BD的转化,该转化发生在__________极,电极反应式为______________________________
2024-04-08更新 | 400次组卷 | 1卷引用:广东省梅州市2023-2024学年高三下学期总复习质检试题(一模)化学试卷
7 . 氨的催化氧化过程是当下研究的重要课题。
(1)在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应:
反应i:   
反应ii:   
①该条件下反应生成NO的热化学方程式为___________
②在恒温恒容密闭容器中,下列说法可以证明反应i已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.       
B.n个键断裂的同时,有n个键形成
C.混合气体的密度不变       
D.容器内压强不变
③反应i与反应ii有关物质产率与温度的关系如图。下列说法正确的是___________

A.氨催化氧化生成时,温度应控制在400℃左右
B.对反应升温可提高反应物转化率
C.提高物料比的值,主要目的的是提高反应速率
D.840℃后,NO产率下降的主要原因是以反应(ii)为主
(2)在两个恒压密闭容器中分别充入,仅发生反应ii,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。

___________(填“>”或“<”),理由是___________
②若容器的初始体积为2.0L,则在A点状态下平衡时容器中___________
③B点的平衡常数___________。(用分压表示,气体分压=气体总压气体的物质的量分数。写出代数式,无需计算具体结果)
④若温度为,压强为,容器的初始体积为2.0L时,分别充入、0.2molAr发生反应ii,此时的平衡转化率为图中的点___________(选填“E”、“B”或“F”)。
2024-01-23更新 | 106次组卷 | 1卷引用:广东省深圳市南山区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题
8 . I.稀有气体曾被认为无法形成化合物,近年来稀有气体化合物的合成蓬勃发展。
(1)巴特列在一定条件下,用PtF6与Xe制得了第一个稀有气体化合物XePtF6。XePtF6由Xe+和PtF构成,XePtF6的晶格能为460.6kJ•mol-1(晶格能是指将1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量),请写出气态Xe+和气态PtF。形成1molXePtF6晶体的热化学方程式:_____(不考虑温度和压强)。
Ⅱ.氙的氟化物被广泛用作刻蚀剂、氧化剂和氟化剂,常用Xe和F2制备XeF2,反应体系存在如下平衡(以下实验均在恒容条件下进行):
反应i:Xe(g)+F2(g)XeF2(g) K1
反应ii:Xe(g)+2F2(g)XeF4(g) K2
反应iii:Xe(g)+3F2(g)XeF6(g) K3
温度/℃K1K2
2508.79×1041.26×108
4003.59×1021.74×103
(2)关于上述反应,下列有关说法正确的是______(填标号)。
A.当体系总压不再改变时,反应达到平衡
B.当Xe与F2的投料比为1:1时,F2的平衡转化率大于Xe
C.达到平衡后将XeF2从体系中移除,反应i、ii、iii均正向移动
(3)升高温度,平衡XeF2(g)+F2(g)XeF4(g)_____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),理由是______
(4)在400℃条件下,向1L容器内通入21.32molXe和40.35molF2,tmin后反应达平衡。平衡时各产物的物质的量(n)如表所示。
物质XeF2XeF4XeF6
n/mol3.5917.400.32
①tmin内,Xe的平均反应速率为______mol•L-1•min-1
②平衡时F2的转化率的区间为______(填标号)。
A.50%~60%        B.70%~80%          C.90%~100%
③400℃时反应iii的平衡常数K3=______
(5)向某恒容密闭容器中充入一定量的Xe和F2,发生反应i、ii、iii,平衡时容器中XeF2、XeF4、XeF6的分布分数δ[如δ(XeF2)=]随温度的变化如图所示(已知反应iii为放热反应)。δ(XeF4)先增大后减小的原因是______(用平衡移动原理解释)。

9 . 绿水青山就是金山银山。燃烧煤的烟气含有SO2和NOx,直接排放会造成环境污染,排放前需要进行处理。试回答下列问题:
(1)某实验小组设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l,试写出CO还原SO2生成CO2和S(s)的热化学方程式_________
(2)采用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_________。(已知25℃时:H2SO3的电离常数Kal=l.3×l0-2Ka2=6.2×l0-8)
(3)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在脱硫、脱硝过程中,反应器中一直维持下列条件:温度为298K,pH=12,NaClO2溶液浓度为5×l0-3mol·L-1。通入含有SO2和NO的烟气,则反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子              Cl-
c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×l0-4l.2×10-53.4×10-3
在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①写出NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式_________。脱硫、脱硝反应的△H_________0(填“<”“>”或“=”)。
②已知脱硝主要反应为;4NO+3+4OH-=4+3C1-+2H2O。由实验结果可知,脱硫反应速率大于脱硝反应速率,原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是________(写出其中一个原因)。欲提高烟气中NO的脱硝反应速率,可以采用的措施是________(写出其中一条措施)。
③脱硝主要反应的平衡表达式为:,其中pe(NO)为平衡分压。结合题目信息,计算298K时脱硫过程主要反应的化学平衡常数:K=________(只列算式代入数据,不作运算)
(4)如果采用Ca(ClO)2替代NaClO2,能得到更好的烟气脱硫效果,其原因是________
2023-04-17更新 | 802次组卷 | 3卷引用:广东省江门市2023届高三下学期第一次模拟考试化学试题
10 . 二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。
已知:常温常压下,一些物质的燃烧热如表所示。
物质CH4(g)H2(g)CO(g)
燃烧热(H)/(kJ•mol-1)-890.3-285.8-283.0
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,甲烷的催化重整是制备合成气的重要方法,写出CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:______
(2)在恒温恒容密闭容器中,通入一定量的CH4、CO2发生催化重整反应。
①下列能说明该反应达到化学平衡状态的是______(填标号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化        B.v(CH4)=2v(CO)
C.CO与H2浓度的比值不再变化                      D.容器内混合气体的密度不再变化
②当投料比=1.0时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。由图可知:压强p1______2MPa(填“>”、“<”或“=”);当温度为T3、初始压强为2MPa时,a点的v______v(填“>”、“<”或“=”)。起始时向1 L恒容容器中加入2 mol CH4和2 mol CO2,在温度为T6、初始压强为2 MPa条件下反应,用压强表示该反应的平衡常数Kp=______(分压=总压×物质的量分数)。

(3)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4+(2-)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如+2H2O→CO2+(2+)H2。反应过程和能量变化残图如图:

判断过程______(填序号)加入了催化剂,原因是______。控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步,其原因为______
2023-02-13更新 | 480次组卷 | 3卷引用:广东省名校联盟2022-2023学年高三下学期大联考化学试题
共计 平均难度:一般