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:0.4 引用次数:388 题号:12091790
CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,CO2的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)4H2O(g) ΔH1=-1067.2 kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-802.0 kJ/mol。
则CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH = ___________kJ/mol。
(2)在体积为1 L的密闭恒容容器中,充入4 mol H2和1 mol CO2,发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),测得温度对CO2的平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如图所示。

①欲提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有 ___________(填序号)。
A.通入惰性气体   B.升高温度   C.增加H2浓度 D.增加CO2浓度   E.使H2O液化分离
②下列说法正确的是 ___________ (填序号)。
A.平衡常数大小:KN<KM
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
D.其他条件不变,加入催化剂可以降低该反应活化能,ΔH不变
③已知M点总压为2 MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=___________MPa-2(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)
(3)工业上用NaOH溶液作CO2捕捉剂可以降低碳排放,若标况下将4.48 L CO2通入200 mL 1.5 mol/L NaOH溶液中,写出此反应的离子方程式:___________,所得溶液离子浓度由大到小的顺序为 ___________,若常温下某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO)∶c (HCO)=___________。[已知常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7K2(H2CO3)=5×10-11]

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(2)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)N2(g)+2O2(g)     K=6.7×1016
b.2NO(g)N2(g)+O2(g)     K=2.2×1030
分解反应趋势较大的反应是_______(填“a”或“b”);反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的K=_______
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的正反应速率v=k1cm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,该反应的历程为:
第一步:NO+NON2O2 快速平衡
第二步:N2O2+O22NO2慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v=k1c2(NO),ν=k-1c(N2O2)。下列叙述不正确的是_______(填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=
B.第二步的活化能比第一步的活化能高
C.v(第一步的正反应)>v(第二步的反应)
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(4)二氯氨(NHCl2)是由氨气遇氯气生成的化合物,常用作饮用水二级消毒剂,在中性、酸性环境中会与水反应生成具有强杀菌作用的物质,该物质的电子式为_______
(5)在恒温条件下,将2 mol Cl2和1 mol NH3充入某密闭容器中发生反应:2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是_______点(填“A”“B”或“C”);计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_______(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。)
2021-01-23更新 | 506次组卷
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【推荐2】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1) SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式___________
(2) SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)        ΔH1=+48 kJ·mol1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)        ΔH2=-30 kJ·mol1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为____kJ·mol1
(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343 K时,反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343 K________(保留2位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是______;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有_________
(4)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应I(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) ΔH1=+49kJ/mol
反应Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH3
反应1能够自发进行的原因是_________,升温有利于提高CH3OH转化率,但也存在一个明显的缺点是________。写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_______
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(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
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LX可分别代表压强或温度。下图表示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L1L2的大小关系,并简述理由:______
   
II.柴油燃油车是通过尿素-选择性催化还原(Urea-SCR)法处理氮氧化物。
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(3)尿素水解的化学方程式是______
(4)下图为在不同投料比[n(尿素)/n(NO)]时NO转化效率随温度变化的曲线。
   
① 尿素与NO物质的量比a______b(填“>”、“=”或“<”)
② 由图可知,温度升高,NO转化效率升高,原因是______。温度过高,NO转化效率下降,NO的浓度反而升高,可能的原因是______(写出一种即可)。
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