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:214 题号:12964622
处理烟气中SO2常采用的方法有CO还原法和碱液吸收法。请回答下列问题:
I.水煤气还原法﹒
已知:i.
ii.
(1)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)、H2(g)的热化学方程式:_______。若该反应在恒温、恒容体系中进行,达到平衡的标志为_______(填选项字母)
A.单位时间内,生成nmolCO的同时生成nmolCO2
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.H2O(g)与H2(g)的体积比保持不变
(2)一定压强下,发生反应,平衡时的转化率与投料比的比值[]、温度T的关系如图所示。比较平衡时,的转化率:N_______M(填“>”“<”或“=”,下同),逆反应速率:N_______P

(3)T℃,向10L恒容密闭容器中充入2molCO(g)、2molSO2(g)和2molH2(g),发生反应i和反应ii,5min达到平衡时,CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol。
①该温度下,反应ii的平衡常数K=_______
②其他条件不变,6min时缩小容器体积。_______(填“增大”“减小”或“不变”)
II.碱液吸收法
步骤1:用足量氨水吸收SO2
步骤2:再加入熟石灰,发生反应:2+Ca2++2OH-+=CaSO3↓+2NH3·H2O
(4)已知:25℃时,Kb(NH3·H2O)=a;Ksp(CaSO3)=b,该温度下,步骤2中反应的平衡常数K=_______(用含a、b的代数式表示)。

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Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ· mol-1
②CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-586.7 kJ· mol-1

(1)若用4.48 L CH4还原NO生成N2,则放出的热量为_____kJ(保留两位小数)。(气体体积已折算为标准状况下)
(2)用电化学处理含NO3的废水,电解的原理如图1所示,则电解时阴极的电极反应式为__
Ⅱ.利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)。不同温度下,向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入4 mol CO,测得CO2的体积分数(φ)随时间(t)变化曲线如图2所示。
(3)T1时,该反应的化学平衡常数的数值为_____
(4)下列说法不正确的是_____(填字母)。
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
C.d点时,在原容器中充入一定量氦气,CO的转化率不变
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb<Kd
Ⅲ.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4通过反应CO2(g)+CH4(g) CH3COOH(g) ΔH<0直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图3所示。
(5)250~300 ℃时,乙酸的生成速率减小的主要原因是__________
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(1)已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJ/mol
NO(g)+O2(g)=NO2(g) H=-58.2kJ/mol
写出NO与臭氧(O3)反应生成NO2的热化学方程式_____________
(2)温度为T1时,在三个容积均为1L的密闭容器中仅发生反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0
实验测得:v=v(NO)消耗= 2v(O2) 消耗= kc2(NO)·c(O2),v=v(NO2) 消耗= kc2 (NO2),k、k为速率常数,受温度影响。

容器编号
物质的起始浓度/mol·L-1物质的平衡浓度/mol·L-1
c(NO)c(O2)c(NO2)c(O2)
I0.60.300.2
II0.5x0.3
III0.30.250.2


①温度为T1时,=________;当温度升高为T2时,k、k分别增大m倍和n倍,则m_________n(填“>”、“<“或“=”)。
②若容器Ⅱ中达到平衡时=1,则NO的转化率为______,x=_______
③容器Ⅲ中起始时v___________v(填“>”、“<”或“=”)。

④T1时,在1L密闭容器中按照一定比例充入NO(g)和O2(g),达到平衡时NO2(g)的体积分数Φ(NO2)随的变化如图所示,则A、B、C三点中NO的转化率最大的是___________;当=2.3时,达到平衡时Φ(NO2)可能是D、E、F三点中的___________
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(1)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)               △H1= - 41 kJ/mol
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)     △H2=+174.1 kJ/mol
请写出反应I的热化学方程式_____________________________
(2)反应II,在进气比[n(CO) : n(H2O)]不同时,测得相应的CO平衡转化率见下图
(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同;各点对应的其他反应条件都相同)。

① 经分析,A、E和G三点对应的反应温度相同,其原因是KA=KE=KG=________(填数值)。在该温度下:要提高CO平衡转化率,除了改变进气比之外,还可采取的措施是________
② 对比分析B、E、F三点,可得出对应的进气比和反应温度的变化趋势之间的关系是_____________________________________________________________
③ 比较A、B两点对应的反应速率大小:VA______VB(填“<” “=”或“>”)。反应速率v=v-v=,k、k分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算在达到平衡状态为D点的反应过程中,当CO转化率刚好达到20%时=__________ (计算结果保留1位小数)。
(3)反应III,利用碳酸钾溶液吸收CO2得到饱和的KHCO3电解液,电解活化的CO2来制备乙醇。
①已知碳酸的电离常数Ka1=10-a,Ka2=10-b,吸收足量CO2所得饱和KHCO3溶液的pH=c,则该溶液中lg=____________________________________(列出计算式)。
②在饱和KHCO3电解液中电解CO2来制备乙醇的原理如图所示。则阴极的电极反应式是_____________________________________________________________________
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共计 平均难度:一般