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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:404 题号:16560536
绿色能源的开发利用是未来能源发展的重要方向,也是实现“碳中和”目标的重要举措。氢能是重要的绿色能源,利用甲烷来制取氢气的总反应可表示为:,该反应可通过如下过程来实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)总反应的___________
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比和不同温度时测得相应的平衡转化率见下表。
平衡点abcd
0.50.511
平衡转化率/%50695020

①c点平衡混合物中的体积分数为___________,a、b两点对应的反应速率___________(填“<”、“=”或“>”),判断的理由为___________
②若d点的总压强为,则d点的分压平衡常数___________(用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,研究表明该反应用作催化剂,反应历程如下:
第一步:
第二步:
已知第一步为慢反应,则第一步反应的活化能比第二步反应___________(填“大”或“小”)。
由于还原性较强,若将还原成,并以的形式大量存在于反应体系中,会使催化剂失去活性,但在实际生产中一般不会发生催化剂失去活性的情况,请结合一氧化碳的催化变换反应历程说明理由___________
(4)用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇,其反应原理为:
。经实验测定在不同投料比的平衡转化率与温度的关系如图曲线所示:从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因是___________

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【推荐1】氮氧化物是环境污染物,研究氮氧化物转化有重要的意义。
回答下列问题
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H
已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H1= a kJ·mol1
2C(s)+O2(g)==2CO(g) △H2= b kJ·mol1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3= c kJ·mol1
△H=___________ kJ·mol1(用含a、b、c的代数式表示)
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
   
①T℃时,该化学反应的平衡常数K=___________
②下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是___________
A.NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍          B.混合气体平均相对分子质量不再变化
C.体系中NO的转化率和CO的转化率相等     D.气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的△H<0。10min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是___________。(填序号)
   
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___________(填标号)。
A.N2O分解反应中,k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
(4)碱吸收、碳还原是目前工业生产中处理氮氧化物的常用方法。
①碱吸收的常见产物为NaNO2。常温下,pH=8的NaNO2溶液中c(Na+)-c(NO2)=___________mol·L1(用精确值表示)
②碳还原法是在高温条件下将NO与NO2混合气体与焦炭反应,生成CO和N2。已知,采用碳还原法处理某工厂氮氧化物废气时,生成的CO与N2的物质的量之比为4︰3。则该工厂尾气中NO和NO2的物质的量比为___________
2019-03-06更新 | 372次组卷
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【推荐2】我国含硫、天然气资源丰富,天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义。回答下列问题:
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应:
2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)        ΔH1=akJ ·mol-1
H2S(g)+ SO2(g)=S2(g)+ H2O(g)       ΔH2=b kJ ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g) +2H2O(g)        ΔH3=c kJ ·mol-1
则2S(g)=S2(g)   H4=_______ kJ ·mol-1
(2)甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。为了研究甲烷对H2S制氢的影响,理论计算表明,原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2,在体系压强恒为1.0MPa,反应CH4(g)+2H2S(g)→CS2 (g)+4H2(g)        H达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。

①图中表示H2S、H2变化的曲线分别是   ______________。反应达平衡的标志是_______(填标号)。
A.2v(H2S)=4v(H2)
B.CH4的体积分数不再变化
C. 不再变化
D.混合气体的密度不再改变
②由图可知该反应的ΔH_______0(填“>”“<”或“=”),判断的理由是 _______   
③M点对应温度下,CH4的转化率为_______ ;950℃时该反应的Kp=_______ ( MPa)2
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(1)写出CO甲烷化反应的热化学方程式:_______
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