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:0.65 引用次数:1305 题号:15178986
N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。目前,直接催化分解法是消除N2O的主要方法,该过程中发生的反应如下:
i.2N2O(g)2N2(g)+O2(g)            H1
ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g)        H2
iii.4N2O(g)3N2(g)+2NO2(g)       H3
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的H=___(写出代数式即可)。
(2)已知反应i在任意温度下均能自发进行,则反应i为___(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)反应i的势能曲线示意图如图(…表示吸附作用,A表示催化剂,TS表示过渡态分子):

①过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为___kcal·mol-1
②下列有关反应i的说法不正确的是___(填标号)。
A.过程Ⅰ中有极性键断裂
B.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成
C.该反应中只有两种物质能够吸附N2O分子
D.过程Ⅱ中间体A—O2可释放O2也可吸附N2O分子
(4)模拟废气中N2O直接催化分解过程。
①515℃时,将模拟废气(N2O体积分数为40%)以6000m3·h-1的速度通过催化剂,测得N2O的转化率为40%,则平均反应速率v(N2O)为____m3·h-1。欲提高N2O的转化率,可采取的措施为____(任写一条)。
物质N2N2OO2CO2NONO2
n(投料)/mol19346.52500
n(平衡)/mol50x202522
②T℃和P0kPa时,在恒压密闭容器中进行模拟实验。各组分的相关信息如表:
其中x=____,N2O的平衡转化率为____(保留三位有效数字);该温度下,反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数Kp=___kPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
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Ⅱ. 甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式,其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。回答下列问题:
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①结合如图回答:当平衡温度一定时,H2的物质的量分数与水碳比(1~10)的关系是________,其原因是_____________
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II. 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式
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③Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)               △H= +640.5 kJ.mol -1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式________________
III.已知反应 2HI(g)=H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、 1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 436KJ、151KJ 的能量,则 1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
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