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:157 题号:17681227
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨有广泛的应用。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H1=-a kJmol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H2=-b kJmol-1
(1)有研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在特殊催化剂表面与H2O反应可生成NH3。则由N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式是___________
(2)工业上主要以N2(g)、H2(g)为原料气合成NH3
①将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:

物质

N2

H2

NH3

平衡时物质的量/mol

0.2

0.6

0.2

该条件下H2的转化率为___________(可用分数表示),平衡常数K=___________(可用分数表示)。
②若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为___________(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。

物质

N2

H2

NH3

起始浓度(mol/L)

0.5

1.5

0.5

③L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。

i.X代表的物理量是___________
ii.判断L1、L2的大小关系,并简述理由___________

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Ⅰ.氢气还原法
反应a:2H2(g)+SO2(g)=S(l)+2H2O(g)       ΔH=+Q kJ/mol
(1)图中曲线表示了反应a在有、无催化剂条件下反应过程中体系的能量变化。

①曲线_______(填“m”或“n”)表示的是有催化剂参与的过程。
②图中括号内应该填写_______
(2)已知:
ⅰ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
ⅱ.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2
ⅲ._______   ΔH3
利用ΔH1、ΔH2、ΔH3可计算出反应a的焓变。将过程ⅲ补写完整_______
Ⅱ.一氧化碳还原法
反应b:2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) ΔH=-37.0 kJ/mol
(3)向恒温恒容密闭容器中充入一定量的CO和SO2,发生反应b。下列描述可判断该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.2v(SO2)=v(CO2)
B.CO2气体的浓度不再变化
C.容器内的总压强不再变化
D.c(CO)∶c(SO2)∶c(CO2)=2∶1∶2
E.混合气体的密度不再变化
(4)某温度时,向2L的密闭容器中充入4molCO和2molSO2,发生反应b,tmin时反应达平衡状态,测得SO2的平衡转化率为80%。
①0~t内,v(CO2)=_______mol/(L·min)(用含t的代数式表示)。
②该温度下,反应b的平衡常数K=_______L/mol。
tmin后,向该密闭容器中再充入1.2molCO和1.2molSO2,此时v_______(填“>”“<”或“=”)v
(5)向两个密闭容器中分别充入4molCO和2molSO2,发生反应b,在不同的温度和压强下(物质状态未发生改变),SO2的平衡转化率(α)如下表所示,其中α12,则T1_______(填“>”“<”或“=”)T2,判断的理由是_______
压强/MPaP2P
温度/℃T1T2
SO2的平衡转化率α/%α1α2

Ⅲ.FeSx化水煤气(CO、H2)还原SO2
(6)该方法的部分反应过程如图所示。下列说法合理的是_______(填标号)。
A.COS和H2S为中间产物
B.可能存在反应FeSx-1+S=FeSx
C.生成S的所有反应中,S均为还原产物
D.寻找更高效催化剂可提高S单质的平衡产率
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【推荐2】已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1,化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度K1K2
973K1.472.38
1173K2.151.67

请完成下列问题:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的表达式:K3=_______
(3)在相同温度下,根据反应①与②可推导出K3与K1、K2之间的关系式____________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有______ (填写字母序号,下同).
A.增大压强                    B.体积不变时充入稀有气体            C.升高温度       D.使用合适的催化剂       E.在体系中投入少量P2O5固体
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00.401.0000
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100.210.810.190.64
①分析表中数据,判断5min时反应_______(填“是”或“否”)处于平衡状态。
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