组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 反应热 > 焓变 > 焓变产生原因及表示
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:144 题号:14837542
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:CO+H2SCOS+H2
(1)用FeOOH作催化剂,CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)的反应分两步进行,其反应过程能量变化如图1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”)。
(2)在2L的密闭容器中,保持温度不变,开始投入9molH2S和amolCO,经10min达到平衡,Kp=0.2(Kp为以分压表示的平衡常数),n(H2S)=5mol,则CO的平衡转化率α=___________
(3)在2L的密闭容器中,开始时投入amolCO和1molH2S,图2中曲线I和II表示某温度下,CO和H2S投料比不同时,CO转化率随时间变化关系,则曲线I和II中a值的大小关系为:I___________II(填“>”“<”或“=”),理由是___________

(4)已知起始密闭容器中ω[H2S(g)]和ω[CO(g)]、ω[COS(g)]和ω[H2(g)]分别相等,在240℃时该反应平衡常数K=1,在300℃、340℃时反应中H2S(g)和COS(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图3所示。则300℃时,ω[COS(g)]随时间变化的曲线为___________,340℃时,ω[H2S(g)]随时间变化的曲线为___________

(5)羰基硫在水存在时会缓慢水解生成H2S,会使钢铁设备发生析氢腐蚀,则其正极的电极反应式为___________,负极的反应产物为___________(填化学式)。

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【推荐1】工业合成氨是解决人类的生存问题。回答下列问题:
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示,对图中线间距离窄小的部分,其能量差用的方式表示。由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的=_______kJ·mol1,反应速率最慢的步骤的化学方程式为____________

(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当进料体积比V(N2):V(H2)=1:3时,平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:

则500℃时:
①平衡常数KP(30MPa)________KP(100MPa)。(填“<”、“=”、“>”)
②30MPa时,氢气的平衡转化率为_________(结果保留3位有效数字)。用平衡分压表示平衡常数KP=_______________(列出计算式即可,不必化简)。
(3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观反应过程如图所示,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。

①阴极区生成NH3的电极反应式为_____________
②下列说法正确的是_______________(填标号)。
A.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
B.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
C.保持电流强度不变,升高溶液的温度,可以加快电解反应的速率
2020-06-09更新 | 353次组卷
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【推荐2】探究硫及其化合物的转化,有重要的现实意义。
(1)一定温度下,恒压密闭容器中发生反应,下列说法正确的是___________。
A.使用合适的催化剂,可改变反应途径,加快反应速率
B.通入含有18O的O2,平衡时只有O2、SO3中含有18O
C.反应达到平衡后,再次通入适量O2,平衡正向移动
D.充入适量惰性气体,有助于提高原料的利用率
(2)精制炉气各组分的体积分数SO2为a%、O2为b%(b=0.5a),N2为c%。选择五氧化二钒(V2O5)作催化剂合成SO3,SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图1所示。
①催化反应过程中V2O5与V2O4相互转化,写出生成SO3这一步的反应方程式___________
②实际生产选择图中A点的反应条件,不选择B、C点理由分别是___________
③计算,D点SO3的分压是___________Mpa(用含有a的代数式表示,分压=总压×该组分的体积分数)。

(3)煤炭燃烧采用钙基固硫技术可减少SO2排放,但煤炭燃烧过程中产生的CO又会与发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ              
反应Ⅱ            
某温度下,若反应Ⅰ的速率远大于反应Ⅱ,请在图2中画出反应Ⅱ的过程能量变化示意图(假定初始状态能量相同)。___________

(4)工业上一般选用浓硫酸吸收,得到一种液态物质X,取5.16g X与足量溶液反应仅生成13.98g难溶性盐(白色沉淀)和水,则液态物质X的化学式为___________
2021-11-15更新 | 218次组卷
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【推荐3】丙烯是重要的化工原料,丙烷直接脱氢制丙烯的相关反应及能量变化如图。
   
回答下列问题:
(1)主反应的焓变______0(填“>”或“<”);在600℃、1MPa条件下,丙烷脱氢制丙烯反应到达平衡,测得的体积分数均为30%,则此时的体积分数为____________
(2)向密闭容器中充入,发生主反应:(忽略副反应的发生)。
①测得反应速率方程为k为反应速率常数。已知:(R、C为常数,T为温度,Ea为活化能)。实验测得其他条件相同,不同催化剂Cat1、Cat2对k的影响如图甲所示,则催化效能较高的是______(填“Catl”或“Cat2”)。
   
②在100 kPa、10 kPa不同起始压强下达到化学平衡时,测得丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图乙所示。起始压强为10 kPa,丙烷、丙烯随温度变化的物质的量分数曲线分别是____________(填代号);A点对应的平衡常数______kPa(为以分压表示的平衡常数);B点丙烷的平衡转化率为______
2023-05-11更新 | 200次组卷
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