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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:71 题号:14444589
铁及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)复合氧化物铁酸锰()可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:



___________(用表示)。
(2)用催化加氢合成低碳烯烃反应,反应过程如图。催化剂中添加助剂Na、K、Cu(也起催化作用)后可改变反应的选择性。

①第i步所发生反应的化学方程式为___________
②下列说法错误的是___________(填字母)。
A.第i步反应的活化能高于第ii步反应的活化能
B.使加氢合成低碳烯烃的减小
C.添加不同助剂后,各反应的平衡常数不变
(3)纳米铁是重要的储氢材料,可用反应制得。在1 L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.48 mol CO,在不同温度下进行反应,测得与温度、时间的关系如图所示。

___________(填“>”或“<”,下同)___________0。
温度下,平衡时体系的压强为p,反应的标准平衡常数___________{已知:标准平衡,其中为标准压强(),为各组分的平衡分压}。

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【推荐1】二氧化碳的综合利用具有重要意义。
(1)工业上以CO2和CH4为原料可以制取合成气(CO和H2)。
①已知CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1,283kJ·mol-1,则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_______
②将CO2和CH4以体积比1∶1混合后,通过装有催化剂的反应管。下列措施有利于提高CH4转化率的是_______(填字母)。
a.将反应管控制在催化剂的最大活性温度范围内
b.延长混合气体通过反应管的时间
c.向反应管中加入少量炭粉
(2)一种负载活性金属原子催化剂可催化还原CO2,在催化剂表面的物质相对能量与反应历程的关系如图2所示。

①反应中催化剂的活性会因为生成CO的不断增多而逐渐减弱,原因是_______
②CH3OH可由中间体X或Y经过如图3所示2步转化得到。X和Y的组成相同,催化剂载体中的活性金属带正电性,Y与活性金属结合后的相对能量低于X。在图4方框内画出Y的结构简式_______

2024-05-10更新 | 8次组卷
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【推荐2】氮及其化合物在工农业生产中有着非常重要的地位。
I.已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180kJ/mol;②C(s)的燃烧热为H=-393.5kJ/mol。
(1)反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的H=___________kJ/mol。
II.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0,S<0。
(2)下列关于工业合成氨的说法正确的是___________(填标号)。
A.因为H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.该反应在低温下能自发进行
D.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
(3)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是____(填标号)。
A.NH3百分含量保持不变
B.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
C.混合气体的密度保持不变
D.容器内压强保持不变
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,不同温度时,固定氮气的投入量,起始氢气的物质的量与平衡时氨气的百分含量关系如图:

①图像中T2和T1的关系是:T1___________T2(填“>、<或=”)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___________
(5)恒温下,向一个4L的恒容密闭容器中充入1.8molN2和4.2molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测。20min后,反应达平衡NH3的浓度为0.3mol/L,用N2表示的平均反应速率为___________mol/(L·min)。且此时,混合气体的总压强为p,则该反应的化学平衡常数Kp=___________(用含p的最简式表示)。[对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]
2023-04-22更新 | 185次组卷
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【推荐3】CO和H2在工业上常作为重要的化工原料,其混合气称为合成气。工业上CH4—H2O 催化重整是目前大规模制取合成气的重要方法,其原理为:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)       ∆H1 = +210kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)       ∆H2 =﹣41kJ/mol
(1)CH4(g)、H2O(g)反应生成 CO2(g)、H2(g)的热化学方程式是 ___________________________
(2)反应Ⅰ达到平衡的标志是(            )
a.恒温恒容情况下,压强不再改变       b. v(CO):v(H2)=1:3
c.平均相对分子质量不再改变       d.恒温恒容情况下,气体密度不再改变
(3)若容器容积不变,不考虑反应Ⅰ,对反应Ⅱ下列措施可增加 CO 转化率的是(            )
a.升高温度       b.将 CO2 从体系分离       c.充入 He,使体系总压强增大       d.按原投料比加倍投料
(4)某温度下,对于反应Ⅰ,将 n(H2O)∶n(CH4) = 1∶1 的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为 P0,反应达 平衡时总压强为 P1,则平衡时甲烷的转化率为   ____________________________ (忽略副反应)。
(5)将 1molCH4(g) 和 1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度 298K、压强 100kPa),发生反应Ⅰ,不考虑 反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率 v =k ×p(CH4)×p(H2O) , 逆反应速率 v =k ×p(CO)×p3(H2),其中 k 正、k 逆 为速率常数,p 为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数 Kp=   ____________________________ (以 k 、k 表示)。若 该条件下 k =4.4×104kPa-1·s-1,当 CH4 分解 20%时,v =   ___________________________kPa·s-1(保留两位有效数字)。
2019-12-05更新 | 288次组卷
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