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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:792 题号:18631811
汽车尾气的氮氧化物是大气污染物的主要来源,研究汽车尾气处理是环境保护的重要课题。试回答下列问题:
(1)有关汽车尾气的生成
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.50kJ•mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2=-144.14kJ•mol-1
③2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH3=-244.10kJ•mol-1
则3NO(g)=N2O(g)+NO2(g) ΔH=_____
(2)用CO消除汽车尾气
在催化剂a作用下将尾气转化为无污染的气体而除去。向密闭容器中充入10molCO(g)和8molNO(g)发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH,测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。

①已知T2>T1,则反应ΔH______0(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应达到平衡后,为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施______(填字母序号)。
a.改用高效催化剂
b.恒温恒容条件下,按投料比增大反应物浓度
c.移去CO2
d.升高温度
e.缩小反应容器的体积
③在温度为T1、容器体积为4L的条件下,反应进行到10min时恰好在D点达到平衡。则从反应开始到平衡时,NO平均反应速率v(NO)=_____;若其他条件不变,升高温度,用分压表示的平衡常数Kp_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
④在X点,对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到平衡状态可能为图中_____点(填A~F)。
(3)用NH3消除汽车尾气
新型催化剂b在含有少量O2条件下,能催化NH3,和NOx,反应生成N2,且高温下活性很强。在盛有催化剂b的管式反应容器[如图(一)]中按一定比例匀速通入NH3、NOx、O2发生反应。NOx的除去率随反应温度变化曲线如图(二)所示。

①在50℃之前,NOx的除去率随温度升高而缓慢上升的原因是_____
②当温度高于300℃时,NOx除去率迅速下降的原因是_____

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【推荐1】研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知:①C2H8N2 (l)+4O2 (g)=2CO2 (g)+N2 (g)+4H2O(1) H1=-2 765.0 kJ·mol-l
②2O2 (g)+ N2 (g)=N2O4(1) H2=-19.5 kJ·mol-l
③H2O (g)=H2O (1) H3=-44.0 kJ·mol-l
则C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=3 N2 (g)+2 CO2 (g)+4 H2O (g)的H为_____________
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为
第一步:I2 (g)→2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:2IO(g)+2N2O(g)→2N2 (g)+2O2 (g) +I2 (g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___________(填字母)。
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.IO为反应的催化剂
C.第二步活化能比第三步大
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO (g)+2CO (g)=N2 (g)+2CO2 (g) H=-746.8 kJ·mol-1
实验测得:v=k·p2(NO)·p2(CO),v=k·p(N2)·p2 (CO2)。其中k、k分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。
①达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数________ (填“大于“小于”或“等于”) k增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2:2:1,压强为p0 kPa。达平衡时压强为0.9p0 kPa,则=__________
(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp
①3N2H4(l)=4NH2(g)+N2(g) H1 Kp1
②4NH3(g)=2N2(g)+6H2(g) H2 Kp2
绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示:(已知:p Kp = -lg Kp)

①由图可知,H1________(填“>”或“<”)0。
②反应3N2H4(1)=3N2 (g)+6H2 (g)的K=________(用Kp1,Kp2表示);该反应的H_____(填“>”或“<”)0,写出推理过程:_____________
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(1)当加入催化剂时,该反应机理为:


有关反应过程中的能量变化如图所示,下列说法错误的是_______(填标号)

A.                                B.
C.是该反应的催化剂       D.加入催化剂后反应的活化能为
(2)一定条件下,将混合置于密闭容器中发生反应:,当反应从开始进行到时达到平衡状态,测得此时的压强是反应开始时的0.8倍。
内用表示的平均反应速率为_______
②达到平衡时的转化率为_______
③能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. B.的生成速率等于的生成速率
C.容器内压强保持不变          D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.容器内密度保持不变            F.物质的量比为
④该条件下的平衡常数K=_______;上述反应中,正反应速率为,逆反应速率为,其中为速率常数,则_______
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物质
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