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-工业流程题 难度:0.65 引用次数:75 题号:17060835
以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料,某生产硫酸的简要流程图及图中所标出的各阶段1mol含硫物质完全转化时放出的热量如下:

已知催化氧化阶段的反应是可逆反应。回答下列问题:
(1)催化氧化阶段反应的热化学方程式是___________;该变化过程需要加入催化剂,加入催化剂___________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
(2)若生成98kgH2S04,放出的总热量___________(填“>”“<”或“=”)(kJ,理由是___________
(3)在细菌的作用下,黄铁矿能被湿空气直接氧化为硫酸,同时铁由+2价变为+3价。若生成1molH2S04,放出的热量为kJ,其热化学方程式是______________________(填“>”“<”或“=”)()。

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【推荐1】氨的用途十分广泛,是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一。
I.以氨为原料可生产尿素:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH, 其反应分两步进行:
①2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH1=−117kJ·mol−1
②NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2=+15kJ·mol−1
(1)生产尿素的决速步骤是第二步,可判断活化能较小的是_______(填“①”或“②”)。
(2)总反应的ΔH=_______
Ⅱ.传统的“哈伯法”合成氨原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol−1 ΔS=−200J·K−1·mol−1
(3)上述反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发进行。
(4)一定条件下,在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和H2发生反应生成NH3下列状态能说明反应达到平衡的是_______(填标号)。
A.容器内气体的平均摩尔质量不变B.N2的体积分数不变
C.混合气体的颜色不再改变D.3v(NH3)=2v(H2)
(5)科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向体积可变的密闭容器中充入6mol N2和10mol H2,不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。
   
①T1、T2、T3由小到大的顺序为_______
②在T2、60MPa条件下,平衡时N2的转化率为_______%;(体积分数=物质的量分数)
(6)恒温下,往一个4 L的密闭容器中充入2 mol N2和5.2 mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如表所示:
时间/min51015202530
c(NH3)/mol·L-10.080.140.180.200.200.20
10 min内用N2表示的平均反应速率为_______mol·L-1·min-1。此条件下该反应的化学平衡常数K=_______
2023-07-17更新 | 51次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】I.已知:Al2O3(s)+3C(s)====2Al(s)+3CO(g)       H1=+akJ·mol-1
2AlC13(g)2Al(s)+3C12(g)        H2=+bkJ·mol-1(a>b)
则由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为______________________________
II.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表

T/℃

800

830

1000

1200

K

0.9

1.0

1.7

2.6


回答下列问题:
(1)该反应为___________反应(填"吸热"或"放热")。
(2)某温度下,各物质的平衡浓度符合关系式:9c(CO2)·c(H2)=10c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为______________
(3)830℃时,向体积为2L的密闭容器中通入1molCO2(g)和1molH2(g),下列能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。(填序号)
①CO2(g)和H2(g)浓度相等;
②CO(g)的生成速率和H2O(g)消耗速率相等
③混合气体的密度不再改变;
④CO(g)体积分数不再改变;
(4)830℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡___________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
III.(1)为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-。电池工作时正极反应式为______________________
(2)若以该电池为电源,用石墨作电极电解200mL含有以下离子的溶液。

离子

Cu2

H

Cl

SO42

c/mol·L-1

1

4

4

1


电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上收集到氧气的物质的量为___________mol。
2019-01-24更新 | 24次组卷
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【推荐3】将无机碳转化为有机化合物是目前研究的热点,也是减少CO2和CO的有效措施之一,对环境的保护起到了积极作用。
I.二氧化碳催化加氢甲烷化工艺是利用氨还原CO2,反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)∆H1
(1)已知:H2(g)的燃烧热∆H2=-285.8kJ·mol-1,CH4(g)的燃烧热∆H=-890.3kJ·mol-1,则H1=________kJ·mol-1
(2)测得该反应的吉布斯自由能(∆G=∆H-TS)随温度的变化曲线如图甲所示,为使CO2顺利转化为CH4,反应应在___下进行。

II.一氧化碳催化加氢制甲醇:CO(g)+2H2(g)CH2OH(g)。
(3)图乙是反应中部分物质的浓度随时间t的变化情况,0~10min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=_____,该反应平衡常数的表达式为_______________

(4)在容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图丙所示。
p1______(填“>”“<”或“=”)p2
②比较图丙中A、C两点,平衡常数KA__________(填“>”“<”或“=")KC
③若达到化学平衡状态点A时,容器的体积为20L,T1℃时平衡常数KA=______
2020-05-13更新 | 205次组卷
共计 平均难度:一般