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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:139 题号:11004598
CO2的资源化对于构建低碳社会具有重要意义。
(1)在太阳能的作用下,缺铁氧化物[如Fe0.9O]能分解CO2,其过程如图所示。过程①的化学方程式是_______。在过程②中每产生1 mol O2,转移电子____mol。

(2)高温共电解CO2和H2O是一种制备清洁燃料的新技术,其原理如图所示。电极a上的电极反应式是H2O + 2e= H2 + O2__________________

(3)利用CO2制备CH3OH的反应如下:
反应a:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1 = + 41.19 kJ·mol-1
反应b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 =-90.77 kJ·mol-1
反应c:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
①反应a在一定条件下能自发进行的原因是_______________
②ΔH3 =________kJ·mol-1,反应c的平衡常数表达式K=_______________
(4)CO2是廉价的碳资源,将其甲烷化具有重要意义。其原理为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-412.5 kJ·mol-1其他条件不变,压强对CO2的转化率及CH4的选择性的影响如图所示。CH4的选择性=×100%,CO2甲烷化反应选择0.1MPa (1个大气压)而不选择更高压强的原因是_______________

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【推荐1】“绿水青山就是金山银山”,现今“环境保护”意识深入人心。氮的氧化物是大气主要污染物,研究氮氧化物间的相互转化及脱除,让空气更加清洁是环境科学的重要课题。
(1)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步   2NO(g)N2O2(g) (快速平衡)
第二步 N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) (慢反应)
①用O2表示的速率方程为v(O2)=k1·c2(NO)·c(O2);NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2·c2(NO)·c(O2),k1k2分别表示速率常数(与温度有关),则_________
②下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是_________(填序号)。
A.增大压强,反应速率常数一定增大
B.第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能
C.反应的总活化能小于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)已知:反应N2(g)+O2(g)2NO(g)   ΔH=+180.0 kJ·mol-1,CO的燃烧热ΔH=-283.5 kJ·mol-1,某脱硝反应的平衡常数表达式为,则该反应的热化学方程式为_________________________
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组在2 L的恒容密闭容器中加入3 mol活性炭和2 mol NO2,发生反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g),60 min后,体系达到平衡状态,此时气体的压强变为原来的1.3倍,请回答下列问题。

①该反应在0~60 min的平均反应速率v(N2)=_________
②相同条件下进行上述反应,若在t1时刻,只改变一种条件,所得N2的物质的量随时间的变化如图所示,则,t1时刻改变的条件是_________(填选项编号A.加压   B.加入催化剂   C.升温   D.降温   E.通入NO2),t2_________60 min(填“大于”、“小于”或“等于”)
③已知:升高温度,该反应的平衡常数减小,则该反应正向是_________反应。(填“吸热”或“放热”)保持温度不变,改为恒压容器发生该反应,达平衡后,NO2的转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),K_________
2019-12-24更新 | 110次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】氮氧化物是大气污染物之一,利用炭粉还原消除一氧化氮的反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+akJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-bkJ/mol(a,b均大于0)
反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的H=_____kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。有利于加快该反应速率的条件是_______(任写一条)。
(2)对比研究活性炭、负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C,CaO/C、La2O3/C,通入NO使其浓度达到0.1mol/L,不同温度下,测得反应2小时时NO去除率如图所示:

①据图分析,温度在500℃以内,三种情况下反应的活化能最小的是_______(填C、CaO/C、La2O3/C),A点_______(填“是”或“不是”)平衡点。
②400℃时,CaO/C催化下反应速率v(NO)=_______mol/(L·h),该温度下此反应的平衡常数Kp=144,则反应达平衡时NO的去除率为_______
③上述实验中,400℃时,若要实现反应2小时La2O3/C对NO的去除率达到36%,则可能采取的措施是______
A.降低温度                                                              B.压缩体积
C.恒容下向体系中通入氮气                  D.恒容下向体系中通入更多NO
2021-09-25更新 | 182次组卷
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【推荐3】TiO2和TiCl4均为重要的化工原料,已知:
Ⅰ.TiCl4(g) + O2(g)TiO2(s) + 2Cl2(g)      ΔH =-175.4 kJ/mol
Ⅱ.2C(s) + O2(g)2CO(g)            ΔH =-220.9 kJ/mol
请回答下列问题:
(1)TiCl4(g)+2CO(g)TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g) 的ΔH   =____________ kJ/mol
(2)toC时,向10L恒容密闭容器中充入1mol TiCl4和2molO2,发生反应I,4min达到平衡时测得TiO2的物质的量为0.2mol。
① 反应4min末的平均速率v(Cl2)=_____,该温度下K =____(用分数表示),O2的平衡转化率=_______.
② 下列措施,既能加快正反应速率,又能增大O2的平衡转化率的是________
A.缩小容器的体积             B.加入催化剂       C.分离出部分TiO2
D.增加O2的浓度                 E.减低温度          F.以上方法均不可以

③toC时,向10L恒容密闭容器中充入3molTiCl4和一定量的O2,发生反应I,两种气体的平衡转化率(a%)与起始的物质的量之比(TiCl4/O2)的关系如图所示:能表示O2的平衡转化率的曲线为_________ (填“L1”或“L2”)M点的坐标为______________(用整数或分数表示)
(3)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中:c(NH4+)_____c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_________。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10−7mol·L−1,K2=4×10−11mol·L−1
2020-05-13更新 | 114次组卷
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