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:111 题号:14845688
研究和深度开发CO2的综合应用,实现碳循环是解决温室问题的有效途径,对构建生态文明社会具有重要意义。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.6kJ/mol。
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ/mol
ii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
则△H2=___________kJ/mol。
(2)下列措施中,能提高CO2转化率的是___________。
A.在原料气中加入适量H2O(g)B.从体系中不断分离出甲醇
C.循环利用原料气D.提高原料气中CO2的体积分数
(3)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在催化剂作用下发生反应,测得5min时CO2的转化率在五种不同温度下的变化如图所示。

①T4温度下,反应在0~5min内平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
②b点对应的正反应速率v()___________c点对应逆反应速率v()(填“>”“<”或“=”)。
③若反应在c点的体系总压强为0.80MPa,则c点反应的Kp=____(MPa)-2(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(4)TiO2基催化剂光催化还原CO2亦可制得燃料甲醇,其原理如图所示。

①CB极的电势___________VB极的电势(填“低于”或“高于”)。
②CB极的反应式是___________

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A.容器内混合气体颜色不再变化
B.容器内的压强保持不变
C. 2v(NO2)=v(N2)
D.容器内混合气体密度保持不变
(2)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中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H。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/min01020304050
浓度/mol·L-1
NO1.00.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
CO200.210.300.300.360.36

①根据图表数据分析Tl℃时,该反应在0~20 min的平均反应速率v(C02)=___;计算该反应的平衡常数K=____。(保留两位有效数字)
②根据上表数据判断,由30 min到40 min时改变的条件可能是(任写一种)_____
(3)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式____
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(1)在一定条件下,氮气能和水蒸气反应生成氨气和氧气2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)H,与该反应相关的化学键键能数据如下:
化学键N≡NH—ON—HO=O
E(kJ/mol)946463391496

则该反应的H=________kJ·mol-1
(2)在恒容密闭容器中充入2 mol N2O5与1molO2发生反应4NO2 (g) + O2 (g) 2N2O5 (g) H。
①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图所示,该反应的H_____0(填“>”“<”或“=”)。高温下该反应能逆向自发进行,其原因是___________________


②下列有关该反应的说法正确的是_______(填标号)。
A.扩大容器体积,平衡向逆反应方向移动,混合气体颜色变深
B.恒温恒容,再充入2 mol NO2和1molO2,再次达到平衡时,NO2的转化率增大
C.恒温恒容,当容器内的密度保持不变时,反应达到了平衡状态
D.若该反应的平衡常数增大,则一定是降低了温度
(3)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5,工作原理如图所示。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为_________

(4)X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.01mol・L—1的X、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________
0.01mol・L—1的溶液XYZW
pH1228.54.5

(5)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
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①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=____(用K1、K2表示)。
②在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10min时反应Ⅱ达到平衡,测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol・L-1・min-1,则平衡时NO的转化率α1=____;若其他条件不变,反应Ⅱ在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2__α1(填“>”“<”或“=”)。
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