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 > 盖斯定律与热化学方程式
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:129 题号:12033610
绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一、请回答下列问题:
(1)研究氮氧化物与悬浮大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g)      K1   ΔH1
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)                       K2   ΔH2
则4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH=___________(用ΔH1、ΔH2表示);平衡常数K=___________(用K1K2表示)
(2)N2O5在一定条件下可发生分解反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g),某温度下向恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如表所示:
t/min012345
c(N2O5)/(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17

①反应开始时体系压强为p0,第2 min时体系压强为p1,则p1 :p0=___________。2~5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速度为___________
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
a.NO2和O2的浓度比保持不变                           b.容器中压强不再变化
c.2v(NO2)=v(N2O5)                                      d.气体的密度保持不变
(3)汽车排气管装有的三元催化装置,可以消除CO、NO等的污染,反应机理如下:
Ⅰ:NO+Pt(s)=NO(*) [Pt(s)表示催化剂,NO(*)表示吸附态NO,下同]
Ⅱ:CO+Pt(s)=CO(*)
Ⅲ:NO(*)=N(*)+O(*)
Ⅳ:CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s)
Ⅴ:N(*)+N(*)=N2+2Pt(s)
Ⅵ:NO(*)+N(*)=N2O+2Pt(s)
尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。

①330 ℃以下的低温区发生的主要反应的化学方程式是___________
②反应V的活化能___________反应Ⅵ的活化能(填“<”、“>”或“=”),理由是:___________

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【推荐1】合成气是一种重要的化工原料气,甲烷、二氧化碳自热重整制合成气的主要反应有:
Ⅰ.       
Ⅱ.       
Ⅲ.       
回答下列问题:
(1)_______
(2)一定条件下,向VL恒容密闭容器中通入假设只发生上述Ⅰ、Ⅱ反应,达到平衡时,容器中为0.6mol,为0.8mol,为0.8mol,此时的物质的量为_______mol,反应Ⅱ的平衡常数为_______
(3)不同温度下,向VL密闭容器中按照投料,实验测得平衡时随温度的变化关系如图所示:

①压强中最大的是_______
②压强为时,温度前随着温度升高,增大的可能原因是_______
(4)吉利公司研发的甲醇汽车,基于甲醇空气燃料电池,其工作原理如图:

图中左侧电极的电极反应式为:_______
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(1)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)。
①已知:NH3·H2O(aq)=(aq)+OH-(aq) ΔH1=akJ·mol-1
CO2(g)+H2O(l)=H2CO3(aq) ΔH2=bkJ·mol-1
H2CO3(aq)+OH-(aq)=(aq)+H2O(l) ΔH3=ckJ·mol-1
则利用NH3·H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为_______
②已知常温下相关数据如表:
Kb(NH3·H2O)2.0×10-5
Ka1(H2CO3)5.0×10-7
Ka2(H2CO3)4.0×10-11

则反应++H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_______
③分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图1所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为15%,烟气通入氨水的流量为0.065m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,则脱除的CO2的物质的量最多为_______(精确到0.01)。

④CO2脱除效率与温度的关系如图2所示,高于45℃时,CO2脱除效率降低的原因可能是_______(答出一条即可)。

(2)用CO2和天然气可以制备CO和H2:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。密闭容器中浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率[α(CH4)]与温度及压强的关系如图3所示,则压强p1_______p2(填“>”或“<”)。若p2=3MPa,则T℃时该反应的平衡常数Kp=_______MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(3)CO2和H2在一定条件下合成甲醇。在2L恒容密闭容器中充入总物质的量为6mol的CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),改变氢碳比[n(H2)/n(CO2)],在不同温度下反应达到平衡状态,测得的实验数据如下表。
500600700800
1.545332012
2.060432815
3.083624022

①氢碳比为1.5,温度为500K,判断该可逆反应达到平衡状态的依据是_______(填标号)。
A.在相同时间段内,CH3OH的生成速率和CO2的消耗速率相等
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
②在700K、氢碳比为3.0条件下,若5min时反应达到平衡状态,则0~5min内用H2表示的平均反应速率为_______
2021-05-14更新 | 124次组卷
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①SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)H1=akJ•mol1
②NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)H2=bkJ•mol1
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)H3=ckJ•mol1
反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)H=______kJ•mol1
(2)发电厂常用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)H=﹣681.8kJ•mol1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
01020304050
O21.000.790.600.600.640.64
CO200.420.800.800.880.88
①0~10min内,平均反应速率(O2)_____mol•L1•min1;当升高温度,该反应的平衡常数K_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_____
A.加入一定量的粉状碳酸钙B.通入一定量的O2
C.适当缩小容器的体积  D.加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)H=﹣34.0kJ•mol1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和2mol的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:

由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为_____;在1100K时,CO2的体积分数为______
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=_______[已知:气体分压(P)=气体总压(Pa)×体积分数]。
(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=﹣746.8k•mol1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,=k•c2(NO)•c2(CO),=k•c(N2)•c2(CO2)(k、k为速率常数)
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。
②1L容器中充1molCO和1molNO,一定温度达平衡,CO转化率为40%,则K正:K逆=___(分数表示)
2020-11-21更新 | 149次组卷
共计 平均难度:一般