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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:208 题号:13237197
氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。回答下列问题:
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH= -221 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5 kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181 kJ/mol
(1)若某反应的平衡常数表达式为K= ,请写出此反应的热化学方程式___________
(2)向容积为2 L密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),NO和N2的物质的量变化如下表所示。
物质的量/molT1/℃T2/℃
05 min10min15 min20 min25 min30 min
NO2.01.160.800.800.500.400.40
N200.420.600.600.750.800.80

①0~5 min 内,以CO2表示的该反应速率v(CO2)=___________,该条件下的平衡常数K=___________
②第15 min后,温度调整到T2,数据变化如上表所示,则T1___________T2(填*>"、“”或“"=")。
③若30 min时,保持T2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol,则此反应___________移动(填“正向“、“逆向"或“不);最终达平衡时NO的转化率α=___________
(3)通过NOx传感器可监测NO的含量,其工作原理示意图如下:

写出NiO电极的电极反应式:___________

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解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】近年来CO2变废为宝,改善环境是科学研究的重要课题,对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。
Ⅰ.已知CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
①C2H6(g)CH4(g)+H2(g)+C(s)H1=+9kJ·mol-1
②C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)H2=-136kJ·mol-1
③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)H3=+41kJ·mol-1
④CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)H4
(1)H4=___,0.1MPa时向密闭容器中充入CO2和C2H6,发生反应④,温度对催化剂K—Fe—Mn/Si性能的影响如图:

工业生产综合各方面的因素,根据图中的信息判断反应的最佳温度是__℃。
(2)在800℃时,n(CO2):n(C2H6)=1:3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,发生反应④,初始压强为p0,一段时间后达到平衡,产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等,则该温度下反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用最简分式表示)。
Ⅱ.科学家利用Li4SiO4吸附CO2有着重要的现实意义。CO2的回收及材料再生的原理如图所示:

(1)“吸附”过程中主要反应的化学方程式为___
(2)为了探究Li4SiO4的吸附效果,在刚性容器中放入1000g的Li4SiO4,通入10mol不同比例的N2和CO2混合气体,控制反应时间均为2小时,得到Li4SiO4吸附CO2后固体样品质量分数与温度的关系如图所示。

①该反应为___反应(填“吸热”或“放热”)。
②保持A点的温度不变,若所用刚性容器体积变为原来的一半,则平衡时c(CO2)较原平衡___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③若在A点CO2的吸收率为70%,A点的纵坐标y的值为___
2021-04-29更新 | 956次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】加氢可转化为高附加值的产物。加氢过程,主要发生的三个竞争反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)①由合成甲醇的热化学方程式为________________
②一定条件下,往恒容密闭容器中充入,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内的转化率随温度变化如下图所示,其中活化能最高的反应所用的催化剂是______(填“A”、“B”或“C”)。

③在某催化剂作用下,除发生反应Ⅰ外,还发生反应Ⅲ。维持压强不变,按固定初始投料比将按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得实验数据:
实际转化率(%)甲醇选择性(%)
54312.342.3
55315.339.1

注:甲醇的选择性是指发生反应的中转化为甲醇的百分比。
表中数据说明,升高温度,的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是______________
(2)我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。在反应器中按通入,分别在下进行反应。试验中温度对平衡组成)中的的影响如下图所示(该反应条件下甲醇产量极低,因此忽略“反应Ⅰ”)。

时,表示平衡组成随温度变化关系的曲线分别是_______________________。M点平衡组成含量高于N点的原因是________
②当平衡组成为40%时,该温度下反应Ⅲ的平衡常数___________
2020-09-22更新 | 688次组卷
【推荐3】工业燃煤废气(含有CO、SO2等)的处理和合理利用,越来越受到关注。
(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
①CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1
则按上述方法处理CO、SO2的热化学方程式是___________
(2)在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO,在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。

①与实验a相比,实验b采取的措施可能是___________,理由是___________
②在a实验条件下,NO的平衡转化率α(NO)=___________
(3)燃煤烟气中硫的回收反应为2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)。在其他条件相同、催化剂不同时,硫回收中SO2转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时,___________(填“La2O3”“NiO”或“TiO2” )的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到很高,不考虑价格因素,选择La2O3的主要优点是___________

(4)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H。 已知:v()=k()·x(CO)·x2(H2),v()=k()·x(CH3OH),其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

P1___________P2(填“>”或“<”);升高温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”);
②c、d、e三点平衡常数KcKdKe三者之间的关系为___________
(5)用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。原理如图,写出开始电解时阳极的电极反应式___________
2021-12-14更新 | 48次组卷
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