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:0.4 引用次数:260 题号:11620070
氮、碳氧化物的排放会对环境造成污染。多年来化学工作者对氮、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快) ∆H1<0;v1=k1c2(NO); v1=k1c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢 )∆H2<0;v2=k2c(N2O2)c(O2); v2=k2c2(NO2)
①在两步的反应中,哪一步反应的活化能更大______(填“第一步”或“第二步”)。
②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1、k1、k2、k2表示的平衡常数表达式K=_______
II.(1)利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放。已知重整过程中部分反应的热化方程式为:
①CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1>0
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH3<0
则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_________(用含ΔH1、ΔH2ΔH3的代数式表示)
(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图所示。

y点:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p)=气体总压(p)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=____
III.设计如图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中电解制备过程的总反应化学方程式为________

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【推荐1】Ⅰ.汽车尾气中含有NO、CO等有害物质,其中NOx会引起光化学烟雾等环境问题。NH3-SCR技术是去除NOx最为有效的技术之一:在催化剂条件下,以NH3或尿素将尾气中NOx还原为N2从而降低污染。
(1)汽车燃料中一般不含氮元素,汽缸中生成NO的原因为_______(用化学方程式表示,该反应为可逆反应);汽车启动后,汽缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,试分析其原因_______
(2)①NH3去除尾气中NOx的,当V(NO)∶V(NO2)=1∶1时称为“快速SCR反应”,该反应化学方程式为:_______
②合成NH3所用的原料气H2,可用天然气为原料制得,有关反应能量变化如下所示。
CO(g)+0.5O2(g)=CO2(g) ∆H1=-282.0 kJ·mol-1
H2(g)+0.5O2(g)=H2O(g) ∆ H 2=-241.8 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆ H 3=-836.3 kJ·mol-1
则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为:_______
Ⅱ.(1)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
已知反应:N2(g)+O2(g)2NO(g)      H 1=+180.5 kJ·mol-1
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ∆ H 2
已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1,则∆ H 2=_______
(2)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2

①制H2时,连接_______。产生H2的电极反应式是_______
②改变开关连接方式,可得O2,制O2时,电极3的电极反应式是_______
2020-12-24更新 | 164次组卷
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【推荐2】基于CaSO4为载氧体的天然气燃烧是一种新型绿色的燃烧方式,CaSO4作为氧和热量的有效载体,能够高效低能耗地实现CO2的分离和捕获。其原理如下图所示:

(1)已知在燃料反应器中发生如下反应:
i.4CaSO4(s)+CH4(g)=4CaO(s)+CO2(g)+4SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ/mol
ii.CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=bkJ/mol
ⅲ. CaS(s)+3CaSO4(s)= 4CaO(s)+4SO2(g) ΔH3=ckJ/mol
①燃料反应器中主反应为_________(填“i”“ii”或“ⅲ”)。
②反应i和ii的平衡常数Kp与温度的关系如图1,则a_______0(填“ >”“ =“或“<” );720℃时反应ⅲ的平衡常数Kp=________

③下列措施可提高反应ii中甲烷平衡转化率和反应速率的是_______
A.增加CaSO4固体的投入量 B.将水蒸气冷凝
C.升温                                                  D.增大甲烷流量
(2)如图2所示,该燃料反应器最佳温度范围为850℃ -900℃之间,从化学反应原理的角度说明原因:______________________________________________________

(3)空气反应器中发生的反应为CaS(s) +2O2(g)=CaSO4(s) ΔH4=dkJ/mol
①根据热化学原理推测该反应为__________反应。
②在天然气燃烧过程中,可循环利用的物质为________
(4)该原理总反应的热化学方程式为_____________________________________________
2018-01-20更新 | 405次组卷
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【推荐3】是大气主要污染物之一,有效去除大气中的是环境保护的重要课题。
(1)在一定条件下,CO可以去除烟气中的,其反应过程分三步完成(Cat表示催化剂,[]表示空穴):
ⅰ.Cat[]
ⅱ.Cat[]
ⅲ.……
写出第ⅲ步反应的方程式:___________
(2)温度为T℃时,在一个容积为10L的恒容密闭容器中,充入1molCO和0.5mol在催化剂作用下发生反应: 。实验测得生成的的体积分数(φ)随着时间的变化曲线如图所示。

①从反应开始到刚达到平衡,CO平均反应速率___________
②该温度下反应的平衡常数___________(填数值)。
③其它条件保持不变,再向上述平衡体系中充入各0.2mol,再次达到平衡前v(正)___________v(逆)(选填>、<或=)。
(3)现以(一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,具有良好的吸附性能)作为催化剂,用CO去除烟气中的,反应相同的时间,的去除率随反应温度的变化如图所示。

反应温度低于240℃时,随着温度的升高,去除率降低的原因是___________
在240~500℃范围内,随着温度的升高,去除率增大的主要原因是___________
2023-04-19更新 | 254次组卷
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