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:119 题号:17950087
我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,“碳中和”对我国意味着:一是能源转型首当其冲;二是通过工艺改造、节能等措施减少二氧化碳的排放在能源的产生、转换、消费过程。减少二氧化碳排放的方法之一是将CO2催化还原,比如:
反应1: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1
反应2: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2
都是目前处理CO2的重要方法。回答下列问题:
(1)反应1在_______的条件下能自发发生。(填低温、高温、任意温度)
(2)已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ·mol-1和-285.8 kJ·mol-1
②H2O(1)=H2O(g) ΔH3=44.0 kJ·mol-1
则 ΔH2=_______kJ·mol-1
(3)恒温恒容的密闭容器中,投入物质的量之比为1:3的CO2和H2发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1达到平衡,下列有关叙述正确的是_______。
A.升高温度,逆反应速率增加,平衡常数减小
B.再加入一定量的CO2和H2, CO2和H2的转化率不可能同时都增大
C.加入合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率
D.其他条件不变,改为恒温恒压,可以提高平衡时CH3OH的百分含量
(4)一定条件下,在1L密闭容器中加入2molCO2和2molH2只发生反应2: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),如图是随着反应的进行,CO2的浓度随时间改变的变化图。若在t1时刻再加入lmolCO2, t2时刻到达新的平衡。

请你画出t1~t3内时刻CO2的物质的量浓度随时间改变的变化图:______

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【推荐1】(1)金刚石和石墨灼为碳的同素异形体,它们在氧气不足时烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示:

等物质的量的金刚石和石墨完全燃烧___(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多。在通常状况下,金刚石和石墨相比_____(填“金刚石”或“石墨”)更稳定。请写出表示石墨燃烧热的热化学方程式_________
(2)已知: Fe2O3(s)+C(石墨,s)=CO2(g)+2Fe(s) =+2341 kJ/mol,则 Fe2O3(s)=O2(g)+2Fe(s) =_________kJ/mol。
(3)意大利科学家FulviCacace 等获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,已知断裂1 mol N—N吸收 167 kJ热量,生成1 mol 放出942 kJ。根据以上信息和数据,计算1 mol N4气体转变为N2=_________kJ/mol。
2020-11-25更新 | 93次组卷
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【推荐2】汽车尾气净化反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题:
(1)对于气相反应,用某组分B平衡时的分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则该反应的平衡常数KP表达式为___
(2)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g)△H=+180.5kJ·mol1
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol1
2C(s) + O2(g) =2CO(g)△H=-221kJ·mol1
则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H____,该反应能自发进行的条件_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”);
(3)在一定温度下,向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=amol,n(NO)=2a mol,n(N2)=bmol。
①若保持体积不变,再向容器中充入n(CO2)= bmol,n(NO)=amol,则此时v_____v(填“>”、“=”或“<”);
②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2-t3-t4时段N2物质的量的变化曲线___________

(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。

①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为______;在=1的条件下,应控制的最佳温度在______左右;
②目前对氮氧化物(NOx)进行治理的方法比较多,其中吸附/吸收法广受欢迎。下列物质适合作为NOx吸收剂的是____
A.活性炭             B.氨水            C.酸性尿素溶液          D.硫酸
2016-12-09更新 | 532次组卷
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【推荐3】(1)甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料,工业上用COH2在一定条件下制备CH3OH的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在体积为1L的恒容密闭容器中,充入2molCO4molH2,一定条件下发生上述反应,测得CO(g)CH3OH(g)的浓度随时间变化如图一所示。

下列说法正确的是____________(填字母序号)。
A.达到平衡时,H2的转化率为65%
B.5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.达到平衡后,再充入氩气,反应速率减小
D.2minv()>v(),2minv()<v()
(2)碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下:
Ⅰ:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)       △H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)   △H= - 43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)       △H= - 178.3kJ/mol
计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)△H=__________kJ/mol;
①若K1、K2、K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,该平衡常数K=__________(K1、K2、K3表示)。
对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是________。(填字母)
A.降低体系的温度   B.压缩容器的体积     C.增加CaO的量       D.选用适当的催化剂
2018-10-09更新 | 73次组卷
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