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:213 题号:13209527
环境是人类赖以生存的基础,当前人类使用的能源石油产品中含有多种硫化物,如H2 S、H2S、COS、CH3SH等,为了保护环境,石油加工的脱硫技术研究意义重大。
请回答下列问题:

(1)科学研究一种复合组分催化剂,能实现CH4把SO2转化为S,同时生成CO2和H2O。已知CH4和S的燃烧热分别为 ,则CH4和SO2反应的热化学方程式为____________
(2)一定条件下,焦炭可以还原SO2,其化学方程式为 ,在恒容密闭容器中, 与足量的焦炭反应,SO2的转化率随温度变化曲线如图甲所示。则该反应的____________0(选填“>”或“<”);该反应自发进行的依据是 ____________
(3)真空克劳斯法脱硫,可以用过量K2CO3溶液吸收少量H2S,其化学方程式为____________ ,该反应的平衡常数为 ____________。(已知H2CO3 ;H2S的 )
(4)COS的水解反应为   。某温度时,用活性作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比的转化关系如图乙所示。其他条件相同时,改变反应温度,测得一定时间内COS的转化率如图丙所示。
①起始向容器中投入一定量反应物,在一定条件下,可以判断反应到达平衡状态的是 ___________ (填字母)。
A.容器中气体密度不变时
B.压强保持不变时
C.容器中气体的平均相对分子质量保持不变时
D.
②若减小投料比 ,H2O的转化率 ___________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
③请你分析该反应进行的温度不宜过高的可能原因是 ____________

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【推荐1】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义;氨的合成一直是科学重点研究课题。请结合所学知识回答以下问题:
(1)2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔,确认了合成氨反应机理。已知。298K、101kPa下,合成氨反应的能量变化如图1所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”表示, “Ts”表示过渡态)。
   
①该条件下, N2(g)+ H2(g)NH3(g), ΔH=___________kJ·mol-1
②该历程中决速步的活化能( E)为___________kJ· mol-1
(2)1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。“哈伯法”合成氨的工业条件为400-500℃、10~30MPa,是综合考虑了___________因素(至少写两点);
(3)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一;但仍存在耗能高、产率低等问题。因此,科学家在持续探索,寻求合成氨的新路径。图2是用低温固体质子导体作为电解质,用Pt- C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图:
   
①Pt- C3N4电极反应产生NH3的电极反应式为___________
②实验研究表明;当外加电压超过一定值后,发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小,分析其可能原因___________
(4)据Science报道,我国科学家开发新型催化剂Ba2RuH6在温和条件下合成NH3.已知,向密闭容器中充入5 mol N2和15 mol H2,在该温和条件下合成NH3,相同时间内测得体系中N2的物质的量(mol)与温度、压强的关系如图3所示。
   
①P___________1.6MPa(填“>”、“<”或“=”);
②投料比一定时,随着温度升高,在相同温度: 不同压强下N2的物质的量趋向相等;其主要原因是 _____________
③一定条件下,上述合成氨反应接近平衡时,遵循如下方程: v (NH3)=k1p(N2)[ ,v为反应的瞬时速率,即正反应速率和逆反应速率之差,k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数;p(N2)、p(H2)、 p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压 ×物质的量分数): α为常数;工业上以Ba2RuH6为催化剂时, α=0.5.由Q点数据计算=___________MPa-2(保留两位小数)。
2023-04-29更新 | 302次组卷
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【推荐2】碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=-Q1kJ•mol-1;S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-Q2kJ•mol-1;则SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)H=______kJ•mol-1
(2)298K时,在2L密闭容器中发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g)H=-akJ•mol-1(a>0),N2O4的物质的量浓度随时间变化如图1所示。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:

①298K时,该反应的平衡常数为______(精确到小数点后两位)。
②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示。下列说法正确的是______

a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
c.由状态B到状态A,可以用加热的方法
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6mol,n(N2O4)=1.2mol,则此时v______v(填“>”“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、电子工业中用途广泛。现向100mL0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图3所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点。

①a-b发生反应的离子方程式为______
②水的电离程度最大的是_____。(选填a、b、c、d、e五个点,下同)
③其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3•H2O的电离常数K数值的是_____
2023-04-08更新 | 112次组卷
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【推荐3】MoS2(辉钼矿的主要成分)可用于制取钼的化合物润滑添加剂氢化反应和异构化反应的催化剂等。回答下列问题:
(1)反应3MoS2+18HNO3+12HCl=3H2[MoO2Cl4]+18NO↑+6H2SO4+6H2O中,每溶解1mol MoS2,转移电子的物质的量为___
(2)已知:MoS2(s)=Mo(s)+S2(g) ΔH1
S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) ΔH2
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反应2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的ΔH=___(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
(3)利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4和Na2SO4溶液(装置如图所示)。

①阴极的电极反应式为________
②一段时间后,电解液的pH________ (填“增大”“减小”或“不变”),MoO在电极________(填“A”或“B”)附近生成。
③实际生产中,惰性电极A一般不选用石墨,而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2,涂层为RuO2+IrO2),理由是________
(4)用辉钼矿冶炼Mo的反应为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。
①该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0;p1、p2、p3按从小到大的顺序为________
②在某恒容密闭容器中加入0.1mol MoS2、0.2mol Na2CO3、0.4mol H2,一定温度下发生上述反应,下列叙述说明反应已达到平衡状态的是________ (填标号)。
a.v(H2)=v(CO)
b.气体的密度不再随时间变化
c.气体的压强不再随时间变化
d.单位时间内断裂H-H键与断裂H-O键的数目相等
③在2L的恒温恒容密闭容器中加入0.1mol MoS2、0.2mol Na2CO3、0.4mol H2,在1100K时发生反应,达到平衡时恰好处于图中A点,则此温度下该反应的平衡常数为________
2020-08-16更新 | 259次组卷
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