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:175 题号:16901909
回答下列问题:
(1)汽车尾气中的氮氧化物是城市空气的主要污染物之一,如何降低汽车尾气污染已成为环保领域的热点。科技工作者用甲烷将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ/mol
则CH4(g)还原NO(g)生成N2(g)的热化学方程式为_______
(2)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol C3H8(g),发生反应:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH>0,开始压强为p0 MPa。
①下列能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是_______(填字母标号)。
A.n(C3H6):n(H2)=1:1
B.混合气体平均相对分子质量不再改变
C.混合气体密度不再改变
D.C3H8分解速率与C3H6生成速率相等
②经过4min,反应达到平衡,此时容器压强为1.5p0 MPa,则前4min的平均反应速率v(H2)=_______,C3H8的平衡转化率α(C3H8)=_______
③该温度下反应的平衡常数K=_______mol·L-1。某气体分压(p)=气体总压(p)×该气体的物质的量分数,用物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。该温度条件下的平衡常数Kp=_______MPa-1(用含p0的代数式表示)。
④该温度下另一容器中也发生该反应,某时刻c(C3H8)=c(C3H6)=c(H2)=0.5mol/L,此时v_______v(填>、<或=)。
(3)某科研机构利用CO2的弱氧化性开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺,该工艺采用铬的氧化物作催化剂,其反应机理如图。

该工艺采用的催化剂为_______
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成   。下表为不同温度和压强下的转化率:


450
550

①从上表给出的条件分析,为了提高二氧化硫的平衡转化率,可采用的条件是_______
②在实际生产中,选定400-500℃作为反应温度,理由是_______
③在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是_______

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【推荐1】丙烯是一种重要的化工原料。可在一固定容积的密闭容器中由丙烷催化脱氢制备。
已知:①C3H8(g) = C3H6(g)+H2(g)   ∆H1 =


(1)反应①的∆H1 = ________
(2)欲提高①反应中C3H6产率,可采取的措施有_________(填标号)。
A.增大C3H8浓度B.提高温度C.恒容通入惰性气体D.使用高效催化剂

(3)能表明该反应①达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.C3H8的转化率等于H2的产率B.混合气体的密度不变
C.v(C3H8)与v(H2)的比值不变D.混合气体的平均相对分子质量不变

(4)某温度下,在体积不变的密闭容器内发生反应①,起始总压强为105Pa,平衡时总压增加了20%。则达到平衡时,C3H8的转化率为_____。该反应的平衡常数Kp=______Pa。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)反应④: ,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内的转化率随温度变化如图所示,

其中活化能最高,反应速率最慢的所用的催化剂是______(填“A”、“B”或“C”);请用所学知识解释温度T3后转化率下降的原因__________________________
2024-01-11更新 | 67次组卷
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【推荐2】Ⅰ.汽车让人们的生活越来越便捷。请回答以下问题:
(1)汽车尾气主要含有等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一; 反应生成的能量变化如下图所示,则该反应的热化学方程式为_______________

(2)可作氧化剂,用于氧化火箭推进器中的强还原剂肼,释放大量的能量,其热化学方程式为:
①若进行上述反应,放出热量为,则转移电子数目为_______________
②已知:


若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,则反应释放能量更多,请写出液态肼和氟气反应的热化学方程式:_______________
(3)汽车受到猛烈碰撞时,安全气囊内的固体迅速分解,产生氮气和金属钠,该过程中的能量变化如图所示,下列说法错误的是___________。

A.属于离子化合物
B.的分解反应属于吸热反应
C.表示固体具有的能量
D.作为安全气囊的气体发生剂,具有产气快、产气量大等优点

Ⅱ.污染性气体的处理:
(4)以溶液作为吸收剂,控制溶液的,将二氧化硫和一氧化氮转化为去除。
①在酸性溶液中,氧化的离子方程式为_______________
的去除率高于的可能原因是_______________。(任写一条)
(5)将的混合气体共(已换算为标准状况,下同)通入水中,气体体积减小,若将该混合气体与一定量混合通入水中,所有气体能被完全吸收得到硝酸溶液,下列说法错误的是_______________(填序号)。
①混合气体中的体积分数为
②所得硝酸溶液物质的量浓度为
③用足量溶液可将该混合气体完全吸收
④消耗的在标准状况下的体积为
2024-06-15更新 | 30次组卷
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【推荐3】氨气广泛应用于化肥、制药、合成纤维等领域。
Ⅰ.工业上可由氢气和氮气合成氨气。若用 分别表示N2、H2、NH3和催化剂,则在催化剂表面合成氨的过程如下图所示:

(1)吸附后,能量状态最高的是_______(填序号)。
(2)结合上述过程,一定温度下在固体催化剂表面进行NH3的分解实验,发现NH3的分解速率与浓度的关系如下图所示。从吸附和解吸过程分析,c0前反应速率增加的原因可能是_______;c0之后反应速率降低的原因可能是_______

Ⅱ.利用NH3在催化剂(V2O5-WO3/TiO2)作用下将NOx还原为N2是目前应用最为广泛的氮氧化物NOx的净化方法,其原理是:
主反应:4NH3(g) +4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1
副反应:4NH3(g)+ 3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2
(3)根据盖斯定律可得:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH3。则ΔH3=_______(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(4)向脱硝反应的体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率,原因可用一组离子方程式表示,请补充其中的1个离子方程式。(已知含氮微粒最终转化为N2)
① NO+ NO = NO2 + NO
② NO2 + 2NH= NO2(NH)2_______
③ NO2(NH)2 + NO = 2N2 +3H2O + 2H+
④ NH3 + H+ = NH
(5)化学反应的浓度商(用符号Qc表示)是可逆反应进行到一定程度,产物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比;达平衡时,浓度商就等于平衡常数K。若反应容器的体积固定不变,在坐标系中画出从常温时通入4 mol NH3和6 mol NO开始(仅发生反应:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g) + 6H2O(g) ΔH3<0),随温度(T/K)不断升高,浓度商Qc的变化趋势图_______

(6)氮氧化物脱除还可以利用电化学原理处理,利用如下图装置可同时吸收SO2和NO。已知:H2S2O4是一种弱酸。

阴极的电极反应式为_______,若没有能量损失,相同条件下,SO2和NO的体积比为_______时,两种气体都能被完全处理。
2022-08-18更新 | 129次组卷
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