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:93 题号:15953080
我国含煤量和煤使用量均为全球第一,所以如何提高煤的使用效率,同时减少对环境的危害一直是我国科学家研究的重要课题。其中重要的汽化反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-484 kJ/mol,则反应CO和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式:_______
(2)为提高该汽化反应的CO转化率,可采用的方法有_______(填编号)。
A.选择适当的催化剂B.增大压强
C.升高温度D.及时分离出CO2
(3)在3L密闭容器中,将4.0 mol CO与8.0 mol H2O混合迅速加热到600℃,在600℃时跟踪测定CO的物质的量变化如图所示:

①该体系在第_______min时达到化学平衡,从反应开始到5 min时,用CO2表示的反应速率为_______,600℃的平衡常数为_______
②保持温度不变,15 min后向该密闭容器中再次充入3 mol CO、1 mol H2O(g)、1 mol CO2(g)、1 mol H2(g),此时平衡_______(填“正移”、“不移”或“逆移”),其原因是_______

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【推荐1】氮及其化合物之间转化的研究,对环境污染的治理和硝酸的制备具有重大意义。
回答下列问题:
(1)氨气在Pt的催化下,会发生I、II两个氧化反应:
I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1= - 905 kJ ·mol-1
II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1267 kJ ·mol-1
则反应III: 4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的 ΔH=________________kJ ·mol-1
(2)向1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol NH3和0.2 mol O2,以Pt为催化剂、不同温度下发生上述反应I、II,在反应相同的时间时,体系中含氮物质与加入氨的分子数之比δ (%)随温度的变化如图所示。

①温度低于400 °C时,发生的反应以________(填“I”或“II”) 为主,800 °C时NO的δ数值较大,原因可能为__________________________
②400 °C时NH3的转化率为_________
③工业采用氨催化氧化制硝酸时,应选择的条件为____(填标号)。
A.常压,400 °C,通过量纯氧
B.高压,850 °C, 通过量纯氧
C.常压,850 °C,通过量空气
D.高压,400 °C,通过量空气
(3)向VL密闭容器中充入5molNH3和7molNO,保持压强不变,在不同温度下发生反应III,经过相同的时间,测得容器内N2的物质的量变化如图所示:

①温度低于T3K时,N2的物质的量随温度的升高逐渐增大的原因是_______________
②T3K时,NH3的体积分数为__________(保留4位有效数字)。
2023-05-11更新 | 170次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:________________________________________
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g)CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)
a.高温高压                 b.加入催化剂             c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度       e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/(mol·L1

0.44

0.6

0.6


① 比较此时正、逆反应速率的大小:v ______ v (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。达到平衡时甲醇的转化率α(CH3OH)= _________
2017-12-23更新 | 161次组卷
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【推荐3】二氧化锰和高锰酸钾是重要的化学用品
文献资料:K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。
Ⅰ.用软锰矿吸收含SO2的废气,制备高纯度的硫酸锰晶体
已知:①


(1)固体MnO2和SO2(g)反应生成MnSO4固体的热化学方程式为___________
Ⅱ.工业上常用软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高锰酸钾。其方法为:将软锰矿(主要成分MnO2)充分粉碎后与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色熔融态物质。冷却,将固体研细,用稀KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液(主要成分为K2MnO4)。再将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解,制得KMnO4
(2)软锰矿与KOH固体混合焙烧前充分粉碎的原因是___________
(3)焙烧时发生反应的化学方程式为___________
(4)固体研细后用稀KOH溶液浸取的原因是___________
(5)用惰性电极隔膜法电解K2MnO4溶液的装置为如下:

①a极的电极反应为___________
②研究发现,用无膜法电解时,锰元素利用较低,其原因是___________
Ⅲ.测定KMnO4产品的纯度
(6)测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2SO3溶液滴定。
①取某KMnO4产品0.5000g溶于水,并加入___________(填字母)进行酸化。
A.稀盐酸          B.稀硫酸          C.硝酸          D.次氯酸
②所得溶液用0.2000 mol/L标准Na2SO3溶液进行滴定,滴定至终点记录实验消耗Na2SO3溶液的体积。
重复步骤①②,三次平行实验数据如表:
实验次数123
消耗溶液体积/mL19.3020.9821.02

(有关离子方程式为)
计算该KMnO4 (式量为:158)产品的纯度为___________(结果保留三位有效数字)。
2022-01-23更新 | 100次组卷
共计 平均难度:一般