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:0.4 引用次数:234 题号:14891949
我国力争于2060年前实现碳中和。因此,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点,研发二氧化碳的利用技术,对于改善环境,实现绿色发展至关重要。
(1)CO2和C2H6反应制备C2H4涉及的主要反应如下:
Ⅰ.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) H1=+136kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2
相关的几种化学键键能如表所示:
化学键C=OH—HC≡OH—O
键能/(kJ•mol-1)8034361072464.5
则反应C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)的H3=______kJ•mol-1
(2)T℃时在2L密闭容器中通入2molC2H6和2molCO2混合气体,发生反应C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g),初始压强为mPa,反应进行到100min时达到平衡,平衡时的体积分数为20%。0到100min内C2H6的平均反应速率为______Pa/min,则该温度下的平衡常数Kp=______(分压=总压×物质的量分数)。
(3)乙烷热裂解制乙烯的主反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g),还存在副反应C2H6(g)3H2(g)+2C(s)。向乙烷热裂解制乙烯体系中加入10g的催化剂,在不同温度下,催化剂固体质量变化对催化效率的影响如图所示。


①对于主反应,图中M和N两点的化学平衡常数大小:KM ______KN(填“>”、“<”或“=”)。
②当反应温度高于700℃时催化剂固体质量增加的原因是______
③当反应温度高于700℃后向体系中通入过量的CO2,可以提高催化效率的原因是______

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ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数见下表。
物质丙烯乙烯甲烷丙烷氢气
体积分数(%)2123.755.20.10

(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度,反应ⅰ_____反应 ⅱ(填“>”或“<”)。
(2)①从初始投料到达到平衡,反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:_____
②平衡体系中检测不到,可认为存在反应:,下列相关说法正确的是_____(填标号)。
a.
b.
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算:丙烯选择性_____(列出计算式)。
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:ⅳ.,在下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。

①进料比n(丙烷):n(甲醇)时,体系总反应:______
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是______
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反应O3(g)+O(g)=2O2(g) ∆H=−143kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ∆H1=−200.2kJ/mol
反应2:热化学方程式为______
(2)①汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)2NO(g)。2000K时,向固定容积的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2发生上述反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是_____
A.混合气体的密度保持不变                    B.v正(NO)=2v逆(N2)
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.O2的浓度不再发生变化
反应过程各组分体积分数(φ)的变化如图1所示,N2的平衡转化率为______

②在密闭、固定容积的容器中,一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化关系如图2所示。反应2NO(g)N2(g)+O2(g) ∆H______0(填“>”或“<”)。

(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图I、Ⅱ所示。

①由图Ⅰ知,当废气中的NO含量增加时,宜选用________法提高脱氮的效率。
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(4)研究表明:NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硝。图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硝的影响。温度高于60℃后,NO去除率下降的主要原因为_______
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反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
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物质
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液态水的汽化焓为+44kJ/mol,根据上述数据,可知_______kJ/mol。
(2)往含催化剂的恒压反应管中以一定的流速通入合成气,在一定温度和压强()下发生反应,在恒压反应管的进、出口检测各成分的含量,并计算下列物理量:
转化率:
选择性:
产率:
①对于反应Ⅰ,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.混入能提高了的转化率,其原因是混入后能促进平衡正向移动。
B.恒压反应管的进、出口气体物质的量相同时,说明反应在反应器内已达平衡。
C.相同条件下,在恒压反应管中和恒容密闭容器中分别达到平衡,前者更大
D.为了提高,需要使增大的同时抑制反应Ⅰ以外的化学反应
②某次实验过程中测得如下数据:
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