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:73 题号:17554923
碳、氮是中学化学重要的非金属元素,在生产、生活中有广泛的应用。
(1)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置,使NO与CO反应,产物都是空气中的主要成分。写出该反应的热化学方程式_______
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+179.5kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H=-112.3kJ/mol
③NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ∆H=-234kJ/mol
(2)已知植物光合作用发生的反应如下:6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g) ∆H=+669.62 kJ/mol;该反应达到化学平衡后,若改变下列条件,CO2转化率增大的是_______。
A.增大CO2的浓度B.取走一半C6H12O6C.加入催化剂D.适当升高温度
(3)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示。

①在转化过程中起催化作用的物质是_______
②写出总反应的化学方程式_______
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2),反应的化学方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l);根据上述反应,填写下列空白
①已知该反应可以自发进行,则∆H_______0。(填“>”、“<”或“=”);
②一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比=x,如图是x与CO2的平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是_______;B点处,NH3的平衡转化率为_______

③一定温度下,在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2,若x=2,当反应后气体压强变为起始时气体压强的时达到平衡,测得此时生成尿素90g。该反应的平衡常数K=_______

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【推荐1】碳的资源化利用是实现碳中和目标的重要环节,将碳氧化物催化氢化制备燃料甲醇,对绿色化与可持续发展意义重大。已知催化氢化时同时存在:
反应I:(主反应)
反应Ⅱ:(R为大于0的常数,下同)
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)在500K下,增大平衡产率的方法有___________(写两条)。
(2)目前应着力开发活性温度___________(填“更低”或“更高”)的催化剂。
(3)已知(K为平衡常数,、R和C均视为常数),反应Ⅰ在不同温度T下的如下表中数据:
300
600
(i)反应I的___________(填“>”或“<”)0,判断理由是___________
(ii)反应I的___________(用含常数R的式子表示)。
(4)判断时,反应___________(填“I”或“Ⅲ”)在热力学上趋势更大。
(5)在、恒压容器中加入,发生上述反应I和Ⅱ,后达平衡,平衡转化率为20%,甲醇的选择性()为50%。
(i)时,___________
(ii)反应I的分压平衡常数___________(列出计算式)。
2024-01-06更新 | 241次组卷
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【推荐2】氨催化分解既可防治氨气污染,又能得到氢能源。回答下列问题:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1266.6kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1
反应①的热力学趋势很大(平衡常数很大),其原因是________________。NH3分解的热化学方程式为________________
(2)在Co—Al催化剂体系中,压强p0下氨气以一定流速通过反应器,得到不同催化剂下NH3转化率随温度变化的关系如图所示。活化能最小的催化剂为________________:升高温度,NH3的平衡转化率增大,其原因是________________;温度一定时,如果增大气体流速,则b点对应的点可能________________(填“a”“c”“d”“e”或“f”)。

(3)温度为T时,体积为1L的密闭容器中加入0.8molNH3和0.1molH2,30min达到平衡时,N2的体积分数为20%,则T时反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=________________mol2·L-2,NH3的分解率为________________,达到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2,NH3的转化率________________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)将氨溶解于水也可消除氨气的污染。常温下,向10mL0.1mol·L-1氨水中逐滴加入相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中=________________(填标号).
A.始终减小B.始终增大C.先减小后增大D.先增大后减小
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【推荐3】近年来我国大力加强温室气体催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。回答下列问题:
(1)已知:催化氢化合成甲醇的热化学方程式:    
①总压分别为100kPa、10kPa 时发生该反应,平衡体系中CO2和CH3OH的物质的量分数随温度变化关系如图所示。

100 kPa时,CO2和CH3OH的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是________
②某温度下,在刚性容器中充入n(H2):n(CO2)=3:1,起始压强为12 kPa,平衡时总压为8 kPa,该反应的平衡常数Kp=_____ kPa (用分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(2)为提高的产率,理论上应采用的条件是_____(填序号)。
A.高温高压B.低温低压C.高温低压D.低温高压
(3)催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下四组实验数据:
实验编号温度/K催化剂的转化率/%甲醇的选择性/%
A543纳米棒
B543纳米片
C553纳米棒
D553纳米片
根据上表所给数据,用生产甲醇的最优条件为______(填实验编号)。
(4)CO2也能与CH4制备合成气,反应原理是CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),若1 g CH4(g)完全反应吸收热量为15kJ。在恒容密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2在一定条件下反应,体系吸收热量随着时间变化如图所示。在该条件下,甲烷的最大转化率(α)为______%(保留一位小数)。

Ⅱ.甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯。已知相关物质的燃烧热如下表:
物质氢气甲烷乙烯
燃烧热(kJ∙mol−1)2868901411
(5)写出表示乙烯燃烧热的热化学方程式:________
(6)甲烷脱氢反应2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)   △H=_____
Ⅲ.温度为T1时,在一个容积均为1L的密闭容器中仅发生反应:   。实验测得:v=v (NO)消耗=2v (O2)消耗=kc2(NO)·c(O2),v=v (NO2)消耗=kc2(NO2),k、k为速率常数,受温度影响。
物质的起始浓度/mol/L物质的平衡浓度/mol/L
c(NO)c(O2)c(NO2)c(O2)
0.60.300.2
(7)温度为T1时,______(填数据);当温度升高为T2时,k、k分别增大m倍和n倍,则m___n(填“>”、“<”或“=”)
(8)T1时,在1L密闭容器中按照一定比例充入NO(g)和O2(g),达到平衡时NO2(g)的体积分数的变化如图所示,当时,达到平衡时可能是D、E、F三点中的____
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