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:183 题号:16727018
环境保护是当今社会的热门问题,而氮的氧化物是大气污染的主要物质,研究氮的氧化物的反应对于减少污染有重要意义。请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)汽油燃油车上安装三元催化转化器,可以使CO和NO两种尾气反应生成N2,可有效降低汽车尾气污染。已知:
N2(g)+O2(g)2NO(g)   H=+180.5 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g)   H=-221.0 kJ·mol-1
则尾气转化反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的H=___________kJ·mol-1
(2)向恒温恒容密闭容器中充入NO和CO,用传感器测得的数据如下表所示:
时间/s01234
c(NO)/(10-3 mol·L-1)9.004.002.001.001.00
c(CO)/(10-3 mol·L-1)9.004.002.001.001.00

①下列事实能说明反应达平衡状态的是___________(填序号)
A.容器内气体的压强不变
B.容器内气体的密度不变
C.容器内气体的平均相对分子质量不变
②计算此温度下,该反应的平衡常数K=___________L·mol-1
③保持温度和容积不变,向平衡体系中再充入NO和N2,使二者浓度均增加至原来的两倍,此时平衡移动___________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
④实验测得,v=kc2(NO)c2(CO),v=kc2(N2)·c (CO2)、(k、k为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数___________(填“>”“<”或“=")k增大的倍数。
⑤LX可分别代表压强或温度。图甲表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系,则X代表___________。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:___________

(3)铈元素(Ce)常见有+3+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO和NO。可采用电解法将上述吸收液中的NO转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图乙所示。写出阴极的电极反应式___________

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解题方法
【推荐1】(1)奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知:丙烷的摩尔燃烧焓△H1= - 2220 kJ/mol,正丁烷的摩尔燃烧焓△H2= -2878 kJ/ mol;异丁烷的摩尔燃烧焓△H3= -2869.6 kJ/mol。
①下列有关说法不正确的是_______________ (填标号)。
A 奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C 正丁烷比异丁烷稳定
②已知1 mol H2燃烧生成液态水放出的热量是285. 8 kJ,现有6 mol由氢气和丙烷组成的混合气体,完全燃烧时放出的热量是3649 kJ,则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为____
(2)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知:
Ⅰ.CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3 kJ·mol1
Ⅱ.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol1
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l)  ΔH=-285.8 kJ·mol1
①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时,放出热量最多的是______________
②利用上述信息计算反应:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=_________ kJ·mol1
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应 A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
写出此条件下反应A的热化学方程式是_______________________________________
2020-10-15更新 | 115次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】绿色能源是未来能源发展的方向,积极发展氢能,是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措,可以用以下方法制备氢气。
Ⅰ.甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下:
i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   ΔH=+206.2kJ•mol-1
ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   ΔH=-41.2kJ•mol-1
(1)反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的   ΔH=___________kJ•mol-1
(2)在容积不变的绝热密闭容器中发生反应i,下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.气体混合物的密度不再变化
B.CH4消耗速率和H2的生成速率相等
C.CO的浓度保持不变
D.气体平均相对分子质量不再变化
E.体系的温度不再发生变化
(3)恒定压强为P0MPa时,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入反应器中发生反应i和ii,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

①图中表示CO2的物质的量分数与温度的变化曲线是___________(填字母)。
②结合图中数据,其他条件不变,若要H2的产量最大,最适宜的反应温度是___________(填标号)。
A.550~600℃    B.650~700℃    C.750~800℃
在其他条件不变的情况下,向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量,原因是________
③600℃时,反应ii的平衡常数的计算式为Kp=___________(Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.“氰化提金”产生的废水中含有一定量的,为处理含氰废水科研人员进行了大量研究。回答下列问题:
(4)25℃,氢氰酸(HCN)、碳酸在水中的电离常数如下表:
HCN
①将少量通入NaCN溶液中,反应的离子方程式是___________
②常温下,在溶液中加入溶液。所得混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________
2024-01-21更新 | 89次组卷
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【推荐3】2020年东京奥运会火炬传递的火炬样式将采用樱花形状。奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。
已知:丙烷的燃烧热;正丁烷的燃烧热,异丁烷的燃烧热
(1)写出丙烷燃烧热的热化学方程式:_______
(2)下列有关说法不正确的是_______(填标号)。
A.奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C.正丁烷比异丁烷稳定
(3)已知A气体的燃烧热为30kJ/mol,B气体的燃烧热为500kJ/mol。现有6mol由A和B组成的混合气体,完全燃烧放出的热量是2000kJ,则该混合气体中气体A和气体B的物质的量之比是_______
(4)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
   
   
   
_______
(5)恒温恒容条件下,将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:,2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2mol B,并测得C的浓度为
①从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_______
_______
③下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是_______(填字母)。
A.压强不再变化             B.气体密度不再变化
C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1             D.A的百分含量保持不变
2023-10-08更新 | 24次组卷
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