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:0.65 引用次数:94 题号:14947093
甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4
已知:

写出CO与H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式___________
(2)工业上常用与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:
①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1 molCH4和1.4 mol水蒸气发生上述反应,5 min后达平衡,生成0.2 mol CO,用H2表示该反应的速率为___________,此反应的平衡常数为___________(结果保留到小数点后三位)
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是___________
A.体系的压强不再发生变化          B.生成1 molCH4的同时消耗3 mol H2
C.体系的平均相对分子质量不再发生变化          D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率
(3)一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g),发生反应,经过相同时间测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示。

时,增大压强,CH3CHO的转化率降低,其原因是___________
②当压强为4MPa时,该反应的平衡常数Kp=___________MPa(用各物质分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)。

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【推荐1】汽车尾气已成为城市空气的主要污染源之一,其中的氮氧化物是重要污染物。
(1)汽车内燃机工作时产生NO的原理如图1所示:

该反应的热化学方程式为________________________
(2)治理尾气的方法之是在排气管上安装强化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H0。若在一定温度下将2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图2所示。
①则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=_______,该温度 下反应的平衡常数K=_________。(结果保留两位有效数字)
②20 min时改变的条件可能是________
A.增大压强                                             B.升高温度
C.减小CO2浓度且改用更高效的催化剂     D.在恒温恒容条件下,充入He气体
③若保持温度不变,20 min时向容器中充入CO、N2各0.6 mol,平衡将____ (填“正向”“逆向”或“不)移动,原因是__________________
(3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g) +2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,向1 L密闭容器中加入不同物质的量的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强的关系如图3所示,计算C点时该反应的平衡常数KpC=_____ (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)。
2020-12-11更新 | 90次组卷
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【推荐2】工业上可用来生产甲醇等燃料,这一技术的应用对构建生态文明社会具有重要意义。
(1)在催化剂作用下可发生以下两个反应:
   
   
则反应_______
(2)在压强、的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

已知:的选择性
①曲线表示的是_______。(填“的平衡转化率”或“的选择性”)
②温度高于280℃时,曲线N随温度升高而升高的原因是_______
③要同时提高的平衡转化率和的选择性,应选择的反应条件为_______(填标号)。
A.低温、低压        B.低温、高压        C.高温、高压        D.高温、低压
(3)在一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中,充入,只反应Ⅰ、Ⅱ,tmin后达到平衡,转化率及和选择性如上图所示。
①Q点时,生成物质的量为_______mol。
点时,从反应开始到平衡,的反应速率_______mol·L-1·min-1
③写出点时反应的化学平衡常数_______(写计算式)。
2024-02-23更新 | 82次组卷
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【推荐3】当发动机工作时,反应产生的NO尾气是主要污染物之一,NO的脱除方法和转化机理是当前研究的热点。请回答下列问题:
(1)已知:2NO(g)+O2 (g) =2NO2(g) △H1= -113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) △H2= -227 kJ/mol
4NO2 (g)+O2(g)=2N2O5(g) △H3= -57 kJ/mol
则 2O3(g)= 3O2(g)是_________反应(填“放热”或“吸热”),以上 O3氧化脱除氮氧化物的总反应是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H4_______kJ/mol,最后将NO2_________剂反应转化为无污染的气体而脱除。
步骤反应活化能正反应速率方程逆反应速率方程
I2NO(g)N2O2(g)(快)Ea1
IIN2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)Ea2
(2)已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
①表中k1、k2、k3、k4是只随温度变化的常数,温度升高将使其数值_____(填“增大”或“减小”)。
②反应I瞬间建立平衡,因此决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率快慢的是反应II,则反应I与反应II的活化能的大小关系为Ea1____Ea2(填“>”“<”或“=”),请依据有效碰撞理论微观探析其原因______________________________________________
③一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的速率方程为,则k=_______ (用k1、k2、k3表示)。
(3)将一定量的 NO2放入恒容密闭容器中发生下列反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示,从 b 点到 a 点降温平衡将向_____移动。图中 a点对应温度下,NO2的起始压强为 160kPa,该温度下反应的平衡常数Kp= __________(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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