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:245 题号:14909163
还原法处理氮的氧化物是环境保护的热门课题。
Ⅰ.CO还原法:
(1)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh作催化剂时该反应的过程示意图如下:

已知过程Ⅰ的焓变为akJ/mol,过程Ⅱ的焓变为bkJ/mol,则该反应的热化学方程式为_______
Ⅱ.焦炭还原法:
(2)用焦炭还原的反应为: ∆H>0。
①在一定条件下,下列事实一定能证明该反应已经达到平衡状态的是_______
A.恒温恒容条件下,
B.绝热恒容条件下,体系的温度不再改变
C.恒温恒压条件下,混合气体密度不再改变
D.恒温恒容条件下,的体积比不再改变
②在恒温条件下,1mol 和足量C发生该反应,测得平衡时的物质的量浓度与平衡总压强的关系如图所示,则A、B两点的反应速率关系为v(A) _______v(B)(填“>”、“<”或“=”),C点时该反应的分压平衡常数_______ (为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

③下列措施既能加快反应速率,又能提高平衡转化率的是_______
A.升高温度             B.增加炭的用量             C.增大压强             D.使用催化剂
Ⅲ.还原法:
(3)以氨气作还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。其中除去NO的反应原理如下:       ∆H=-1980kJ/mol,反应速率与浓度之间存在如下关系:,k,k为速率常数,只受温度影响。350℃时,在2L恒容密闭容器中,通入0.9mol 和1.2mol 发生反应,保持温度不变,平衡时NO的转化率为50%,则此温度下_______;温度升高时,k增大m倍,k增大n倍,则m_______n(填“>”、“<”或“=”)。

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【推荐1】一定条件下,lmolCH3OH与一定量O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化如下图所示[反应物O2(g)和生成物H2O(g)已略去]。
   
回答下列问题:
(1)在有催化剂作用下,CH3 OH与O2反应主要生成 ___(填“CO2、CO或HCHO”);计算:2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)=_____________
(2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:

温度(℃)250300350
K2.0410.2700.012
该反应为 ___(填“放热”或“吸热”)反应;250℃时,某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO) =0.4mol/L、c(H2) =0. 4mol/L、c(CH3 OH) =0. 8mol/L,则此时υ(正)____υ(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,在体积固定的2L密闭容器中将1molCO和2molH2混合,使反应得到平衡,实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为0 .7,则该反应的平衡常数为____(保留l位小数)。
(3)利用钠碱循环法可除去SO2。常温下,若吸收液吸收一定量SO2后的溶液中,n(SO32-):n(HSO3-) =3:2,则此时溶液呈____(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。(已知:H2SO3的电离常数为:Kal=l. 54×10-2、Ka2=l. 02×l0-7
(4)利用电化学法处理工业尾气SO2的装置如图所示,写出Pt(2)电极反应式:______;当电路中转移0. 02 mol e-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加___ mol离子。
   
2019-05-18更新 | 695次组卷
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【推荐2】某研究团队以NO和H2为原料,在Fe基催化下有效地合成NH3.回答下列问题:
已知:①

(1)___________
(2)在一定温度下,向一恒容密闭容器中充入0.2molNO(g)和0.5molH2(g),只发生反应②,达到平衡时生成1.7gNH3(g)。下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.当容器内总压强不变时,该反应达到平衡
B.达到平衡时,反应体系放出的热量为37.7kJ
C.平衡后再充入0.2molNO(g)和0.5molH2(g),NO平衡转化率减小
(3)研究发现,分两步进行:
第1步:(慢反应);
第2步:___________(补充)(快反应)。
加入催化剂,主要是降低第___________(填“1”或“2”)步反应活化能。
(4)的反应速率方程式为(其中,k为常数,只与温度和催化剂有关)。为了测定反应级数m、n,实验结果如下:
序号速率
I0.10.1v
II0.20.14v
III0.20.28v
IVc0.436v
根据上述数据计算:m=___________,n=___________,c=___________
(5)在一密闭反应器中充入2molNO(g)和5molH2(g),在催化剂10Fe﹣8Cu/TiO2作用下发生反应,实验测得NO转化率和NH3选择性与温度的关系如图所示。

温度高于350℃时,NO转化率增大,但NH3选择性降低,主要原因是___________。a点时生成NH3的物质的量为___________(结果保留3位有效数字)。
(6)某温度下,保持总压强为100kPa,向反应器中充入2molNO(g)和6molH2(g),只发生反应:(a),(b),达到平衡时NO转化率为60%,NH3选择性为80%。反应(b)的平衡常数___________(计算结果保留三位有效数字)。
2024-01-19更新 | 165次组卷
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【推荐3】发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。
(1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),此反应的△H________(填“增大”、“减小”或“不变”),判断的理由是________。
(2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如右图所示。

①该反应化学平衡常数K的表达式是________。
②0~9min时间内,该反应的平均反应速率ν(H2)=________。
③在相同条件下,密闭容器的体积缩小至0.5L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是________(填字母序号)kJ。
a.0<Q<29.5
B.29.5<Q<36.75
C.36.75<Q<49
D.49<Q<98
④在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如右图所示,L和X分别表示温度或压强。

X表示的物理量是。判断L1与L2的大小关系。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4

写出铜电极表面的电极反应式,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量(选填“盐酸”或“硫酸”).
(4)利用CO2和NH3为原料也合成尿素,在合成塔中的主要反应可表示如下:
反应①:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=__________________
反应②:NH2CO2NH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H=-86.98kJ·mol-1;
则反应①的△H1=_______________。
(5)现将amol铁和bmol铜的混合物与含有cmolHNO3的稀溶液充分反应,设还原产物为NO。下列结论不正确的是(填序号)
A.若剩余金属0.5amol,则氧化产物为一种或二种
B.若只有一种氧化产物,则3c=8a
C.若有二种氧化产物,被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
D.若有三种氧化产物,被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
2016-12-09更新 | 697次组卷
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