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:996 题号:15413705
制备甲醇是当今研究的热点之一,也是我国科学家2021年发布的由人工合成淀粉(节选途径见下图)中的重要反应之一。
   
已知:
反应②:   
反应③:   
(1)反应①的热化学方程式为_______;若过程II中得到4mol电子,则理论上可生成_______mol HCHO。
(2)反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。

该反应历程中决速步骤的化学方程式为_______,催化剂使该步骤的活化能降低_______eV。
(3)某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡,在T=300℃下甲醇的体积分数随压强p的变化、在p=600kPa下随温度T的变化,如下图所示。

i.下列说法正确的是_______(填标号)。
A.曲线a为等压线,曲线b为等温线
B.增大的浓度,反应①和反应②的正反应速率都增大
C.反应①的平衡常数:K(X)=K(Y)
D.反应②的正反应速率:v(X)<v(M)
ii.已知M点:容器中,CO为,则此时的分压为_______kPa,反应①的压强平衡常数_______(压强平衡常数是以分压代替浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
iii.图中M点的高于N点的原因是_______

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【推荐1】Ⅰ.CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。
已知以下的热化学反应方程式:
C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1= -75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2= -394kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3= -111kJ·mol-1
写出催化重整反应CH4(g)和CO2(g)生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:____
Ⅱ.CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH。 查阅资料得出相关数据如下:

温度/℃

400

500

平衡常数K

9

5.3

(1)通过表格中的数值可以推断:反应ΔH______0(填“>”或“<”)。该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的ΔS_______0(填“>”或“<”)。
(2)在容积为10L的密闭容器中通入0.1molCO(g)和0.1molH2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为_____
(3)在绝热恒容条件下,反应物物质的量均为1mol发生反应,下列不能说明反应达到平衡状态的有______(填字母)。
a.体系的压强不再发生变化b.混合气体的密度不变c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.各组分的物质的量浓度不再改变e.体系的温度不再发生变化f.v(CO)=v(H2O)
(4)如图是反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:则t2时刻改变的条件可能是____(写出1种即可)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍,在图中t4~t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质名称___(假设各物质状态均保持不变)。

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【推荐2】研究氮氧化物污染的治理是环保的一项重要工作.合理应用和处理氨氧化物,在生产生活中有重要意义.
(1)已知:①

则由二氧化氮分解生成一氧化氮和氧气的热化学方程式为_______________________
(2)利用测压法在恒容刚性反应器中研究反应,充入一定量,T℃时,测得体系的总压强p随反应时间t的变化如表所示:
t/min051015202530
p/MPa20.0021.3822.3023.0023.5824.0024.00
时,反应物的转化率_____________.若降低反应温度,则平衡后体系总压强小于,主要原因是________________________
②T℃时反应的平衡常数______为以分压表示的平衡常数).
(3)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中充入发生反应: .实验测得是为速率常数,受温度影响.在温度为T℃时的转化率随时间变化的情况如图所示.

①要提高的转化率,可采取的措施是_________________________(写两条).
②计算A点处_____________(保留一位小数).
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【推荐3】NOx是造成大气污染的主要物质,用还原法将其转化为无污染的物质,对于消除环境污染有重要意义。
(1)已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.0kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-746.0kJ/mol
则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为____。该反应的平衡常数Kp=___(写表达式)。
(2)用NR催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知:8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l)H<0,相同条件下,在2 L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间变化如图所示。

①在催化剂A的作用下,0~4min的v(NH3)=__________
②该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是______,理由是____________
③下列说法正确的是_____(填标号)。
a使用催化剂A达平衡时,H值更大
b升高温度可使容器内气体颜色加深
c单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡
d若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡
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