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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:256 题号:15561314
蕴藏在海底的大量“可燃冰”(甲烷的水合物)是一种清洁燃料,其开发利用是解决能源危机的重要课题。在一定条件下可发生反应:,该反应的能量变化如下图所示。

请回答下列问题:
(1)请用电子式表示CH4的形成过程_______
(2)在一定条件下,由一定量的反应生成了和6molH2(g)时所吸收的热量为_______kJ。
(3)下列措施中可以加快该反应的化学反应速率的是_______填字母
A.恒温恒容条件下,向其中充入
B.恒温恒压条件下,向其中充入
C.恒温恒容条件下,向其中充入
D.其他条件不变,降低温度
E.其他条件不变,减小容器的体积
F.其他条件不变,及时分离出生成的H2
(4)T℃下,在容积为2L的恒容密闭容器中通入发生该反应。
①下列说法中能证明该反应已达到化学平衡状态的是_______填字母
A.单位时间内消耗的同时生成了
B.一个键断裂的同时有三个键断裂
C.密闭容器中混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.
F.密闭容器内总压强不再变化
②若该反应达到化学平衡状态时,容器内气体的压强变为起始压强的1.6倍,则达平衡时的转化率为_______,CO的体积分数为_______%(计算结果保留一位小数)。

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【推荐1】由环境保护部、国家质检总局发布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》,自2020年7月1日起实施,也就是大家熟知的国Ⅵ汽车排放标准。在我国汽车产能过剩的背景下,可以起到淘汰落后产能、引领产业升级的作用,同时能够满足重点地区为加快改善环境空气质量而加严汽车排放标准的要求。
回答以下问题:
(1)在20℃时,已知:
①N2(g)+O2(g)2NO(g),正、逆反应的活化能分别为mkJ·mol-1、nkJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(l),正、逆反应的活化能分别为pkJ·mol-1、qkJ·mol-1
则反应4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)的ΔH=___
(2)5.0L的密闭容器中,按物质的量之比为1:3投入N2和H2,发生N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0,用传感器测得温度T1T2时,容器中n(N2)随时间变化如表。
时间
温度
物质的量
05min10min15min20min
T10.1mol0.08mol0.062mol0.05mol0.05mol
T20.1mol0.07molx0.06mol
T2时,0~5min内H2的平均反应速率___
T1时,反应的平衡常数为___
③x__0.06(填“>”“<”或“=”),原因是__
(3)汽车排气管装有三元催化装置,在催化剂表面发生吸附、解吸消除CO、NO等大气污染物。反应机理如图(Pt是催化剂,右上角带“”表示吸附状态)
ⅠNO+Pt(s)=NO* 、ⅡCO+Pt(s)=CO*、ⅢNO*=N*+O*、ⅣCO*+O*=CO2+Pt(s)、ⅤN*+N*=N2+Pt(s) 、ⅥNO*+N*=N2O+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图1和图2所示:

①图1中,温度为330℃时主要发生的是上述__反应;(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”“Ⅳ”“Ⅴ”“Ⅵ”)反应Ⅵ的焓变ΔH__0(填“大于”或“小于”)。
②图2,温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是__
③气体在固体催化剂表面反应时,同时进行着的吸附反应和解吸反应,共同作用影响总反应速率。反应2NO+2CO=N2+2CO2在固体催化剂表面进行的反应速率随压强的变化如图3所示。结合反应机理,试解释bc段反应速率下降的原因:___
2021-05-18更新 | 250次组卷
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【推荐2】NH3作为一种重要化工原料,被大量应用于工业生产,与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。
(1)催化剂常具有较强的选择性。已知:
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)  ΔH1=-905 kJ·mol1
反应Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)  ΔH2=-1 266.6 kJ·mol1
写出NO 分解生成N2与O2的热化学方程式______________________________________
(2)N2O也可分解生成N2与O2。在四个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体,发生2N2O(g) 2N2(g)+O2(g),容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O平衡转化率如图所示。
容器容积/L起始物质的量/mol
N2ON2O2
V10.100
1.00.100
V20.100
1.00.060.060.04

①该反应的ΔH__________0(填“>”“=”或“<”);
②图中A、B、C 三点处容器内的总压强,由大到小的顺序是_____________________
③容器Ⅳ在470 ℃进行反应时,起始速率:v(N2O)______v(N2O)(填“>”“=”或“<”)。
(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。为分析某催化剂对该反应的选择性,在20 L密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,测得一定时间内有关物质的物质的量与温度的关系如图:

①该催化剂在低温时选择反应________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②C点比B点所产生的NO的物质的量少的原因可能是____________
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SO2(g)+NH 3 • H2O(aq)=NH4HSO3(aq) H1=akJ•mol-1
NH 3 • H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(1)H2= b kJ• mol-1
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)H3 =ckJ• mol-1
则反应 2SO2(g)+4 NH 3 • H2O(aq)+ O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的H=___________kJ• mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)热解气还原法。已知CO与SO2在加热和催化剂作用 下生成生成S(g)和CO2
①该反应的化学方程式为__________
②在T °C时,向lL恒容的密闭容器中入充1 mol CO、0.5molSO2发生上述反应(S为气态).5min时达到化学平衡,平衡时测得SO2的转化率为90 %,则 0 ~ 5 mi n 内 反应的平均速率v(SO2)=__________。此温度下该反应的平衡常数 K1=_______。下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.体系的压强保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.单位时间内CO消耗的物质的量与 SO2生成的物质的量之比为2:1
(3)氧化锌吸收法。配制ZnO悬浊液(含少量 MgO、CaO)在吸收塔中封闭循环脱硫。发生的主要反应为ZnO十SO2 = ZnSO3(s).吸收过程中,测得pH、吸收效率η随 时间t的变化如图a所示。溶液中含硫元素微粒各组分浓度之比如图b所示。

①已知纯ZnO的悬浮液 pH 约为6.8,判断在pH-t曲线cd 段发生的主要反应的离子方程式为____________
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