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 > 盖斯定律与热化学方程式
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:388 题号:14879361
将天然气(主要成分为CH4)中的CO2、H2S资源化转化在能源利用、环境保护等方面意义重大。
(1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下:
i.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)       H1=+566kJ/mol
ii.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s)        H2=﹣530kJ/mol
iii.CO2、H2S转化生成CO、S等物质的热化学方程式是___________
(2)CO2性质稳定,是一种“惰性”分子。对于反应ⅲ,通过设计合适的催化剂可以降低______,提高反应速率。
a.活化能                  b.H                    c.平衡常数
(3)我国科学家研制新型催化剂,设计协同转化装置实现反应ⅲ,工作原理如下所示。

【方案1】若M3+/M2+=Fe3+/Fe2+
①所含Fe3+、Fe2+的溶液需为较强的酸性,原因是___________
②结合反应式说明生成S、CO的原理:___________
【方案2】若M3+/M2+=EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+(配合物)
已知:电解效率η的定义:
③测得η(EDTA-Fe3+)≈100%,η(CO)≈80%。阴极放电的物质有___________
④为进一步确认CO2、H2S能协同转化,对CO的来源分析如下:
来源1:CO2通过电极反应产生CO
来源2:电解质(含碳元素)等物质发生降解,产生CO
设计实验探究,证实来源2不成立。实验方案是___________
结论:方案2明显优于方案1,该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。

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【推荐1】油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中普遍含有,需要对回收处理并加以利用。
已知:①


回答下列问题:
(1)反应③的___________
(2)下列叙述不能说明反应③达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.断裂键的同时断裂
B.恒容恒温条件下,反应体系的气体压强不再变化
C.恒容条件下,反应体系的气体密度不再变化
D.反应速率:

(3)在不同温度、反应压强为,进料的物质的量分数为的条件下(其余为N2),对于反应①来说,H2S分解的平衡转化率与H2S的物质的量分数的关系如图1所示。则温度T1、T2、T3由大到小的顺序为___________。温度一定时,H2S的物质的量分数越大,H2S分解的平衡转化率越小,原因是___________

(4)压强为时,向恒压密闭容器中充入发生反应①,平衡时各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。代表的是曲线___________(填“I”“II”或“III”)。X点对应温度下,反应①的压强平衡常数___________
(5)反应①的速率方程为为速率常数)。
①某温度下,反应①的化学平衡常数K=10,k=3,则k=___________
②已知:(式中,R为常数,单位为,温度单位为K,E表示正反应的活化能,单位为kJ·mol-1)。Rlink与不同催化剂(Catl、Cat2为催化剂)、温度()关系如图3所示。相同条件下,催化效率较高的是___________(填“Catl”或“Cat2”),判断依据是___________。在催化剂Cat2作用下,正反应的活化能为___________
2024-04-22更新 | 267次组卷
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【推荐2】肼()是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
(1)火箭发射可以用肼(液态)作燃料,作氧化剂,两者反应生成和水蒸气。
已知:     
     
请写出反应的热化学方程式______
(2)向恒容密闭容器内加入一定量,一定条件下体系中存在以下平衡:
Ⅰ.
Ⅱ.
在较高温度肼几乎分解完全,分解产物的物质的量随温度变化如图:

①曲线a对应的物质是______
②在较高温度肼几乎分解完全的原因可能是______
③N点时,体系内______
(3)是二元弱碱,在水溶液中存在如下两步电离:
   
②__________________________       
①写出在水溶液中的第②步电离方程式:______
②25℃时,向的水溶液中加入稀硫酸,欲使,同时,应控制溶液的范围为______(用含a、b的式子表示)。
(4)利用燃料电池电解溶液并制备,装置如图所示(均为石墨电极,假设各装置在工作过程中溶液体积不变)。

①工作时,甲装置电极反应式为______
②若甲装置电极上消耗标准状况下1.12L的,理论上丙装置阳极室溶液质量减少______g。
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【推荐3】Ⅰ.尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s)     ΔH=-272kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g)     ΔH=+138kJ·mol-1
(1)写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:_________________________
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示:

已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。
(3)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时,阳极的电极反应式为________________________________
Ⅱ.用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_______Kc(B) (填 “﹥”、“<”或“﹦”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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