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:0.65 引用次数:129 题号:14203358
碳及其化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题:
已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:
      
      
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:
(1)反应①属于___________(填“高温”或“低温”)自发反应。反应①自发进行是由___________(填“焓变”或“熵变”)决定的。
(2)已知:①      平衡常数K1
      平衡常数K2
      平衡常数K3
写出K1表达式K1=___________;K1、K2、K3之间的关系是K3=___________;下列措施中能加快反应③速率,且增大H2产率的是___________
A.向体系中加入碳          B.恒容充入惰性气体       C.恒压充入惰性气体       D.充入水蒸气
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气2L密闭容器中,发生如下反应。该反应平衡常数随温度的变化如表所示:该反应的正反应方向是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
温度/℃400500800
平衡常数/K9.9491
(4)若在500℃时进行,设起始时CO和H2O起始浓度均为0.02mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为___________
(5)保持温度500℃不变,某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol,则此时反应移动___________(填“正向”、“逆向”或“不”),理由是:___________

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【推荐1】乙烯的分子式为,是一种重要的化工原料和清洁能源,研究乙烯的制备和综合利用具有重要意义。请回答下列问题:
(1)乙烯的制备:工业上常利用反应       制备乙烯。
已知:Ⅰ.       
Ⅱ.   
Ⅲ.       
_______kJ/mol。
(2)乙烯可用于制备乙醇:。向某恒容密闭容器中充入,测得的平衡转化率与温度的关系如图所示:

①该反应为_______(填“吸”或“放”)热反应。
②A点时容器中气体的总物质的量为_______。已知分压=总压×气体物质的量分数,用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp),测得300℃时,反应达到平衡时该容器内的压强为b MPa,则A点对应温度下的_______(用含b的分数表示)。
③若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则300℃时,的平衡转化率_______10%(填“>”“<”或“=”)。
2022-06-23更新 | 33次组卷
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【推荐2】近年来“雾霾”污染日益严重,原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体,火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因,现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用 CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)       △H = - 574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)   △H = - 1160 kJ/mol     
③H2O(g) = H2O(l)     △H = - 44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式:____________
(2)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1,对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是________(填代号)。

(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)        ΔH=   a kJ/mol
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min
浓度/(mol/L)        
01020304050
NO1.00.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
CO200.210.300.300.360.36
根据图表数据分析T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率
①v(NO)=   _________ ;计算该反应的平衡常数K=___________________
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是 ____________(填字母代号)。(双选)
A.通入一定量的CO2             B.加入合适的催化剂        C.适当缩小容器的体积        
D.通入一定量的NO                       E.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1,则达到新平衡时NO的转化率_______(填“升高”或“降低”),a _____0(填“>”或“<”)。
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【推荐3】某冶炼厂产生大量的CO、SO2等有毒废气,为了变废为宝,科研小组研究用废气等物制备羰基硫(COS)和Li/SO2电池产品。
(1)羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害,利用CO等制备羰基硫原理如下。
方法一:用FeOOH作催化剂,CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),反应分两步进行,其反应过程能量变化如图所示。

①CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) △H=_______
②决定COS生成速率的主要步骤是_______(填“第1步”或“第2步”)。
方法二:一氧化碳还原CaSO4.可发生下列反应:
I.CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g),
II.SO2(g)+3CO(g)2CO2(g)+COS(g),其lgKp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。

①△H>0的反应是_______(填“I”或“II”)。
②在恒温恒容密闭容器中通入一定量SO2、CO气体进行反应II,能说明已达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.2v(CO)=3v(CO2)                     b.气体的压强不再随时间变化
c.气体的密度不再随时间变化        d.的值不再随时间而变化
③若在1.0L的恒容密闭容器中加入1molCaSO4,并充入1molCO,只发生反应I,在B点时气体总压强为1MPa,则此时CaSO4转化率为_______(已知≈1.41)。
(2)利用SO2等物质制备Li/SO2电池。电池以LiBr-AN(乙腈)、液态SO2为电解质溶液,放电时有白色的连二亚硫酸锂(Li2S2O4)沉淀生成。
①放电时正极的电极反应式为_______
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