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:132 题号:19854358
二硫化碳用于制造人造丝、杀虫剂、促进剂等,也用作溶剂。回答下列问题:
(1)下列反应的焓变及平衡常数如下:
(Ⅰ)      
(Ⅱ)      
(Ⅲ)      
(Ⅳ)      
①反应(Ⅳ)自发进行的条件是_______(填字母)。
A.高温       B.低温       C.任意温度
______________
(2)硫化氢替代硫黄生产二硫化碳的原理为,起始时,。在100 kPa压强下测得不同温度时的平衡组成如图1所示,在不同压强下测得的平衡组成如图2所示:
   
①该反应的_______0(填“>”或“<”);图2中a、d代表的物质分别是______________
②图1中,X点H2S的转化率为_______%。
③为提高该反应中H2S的平衡转化率,除改变温度和压强外,还可采取的措施是_______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】乙二醇(沸点:197.3℃)是一种重要的基础化工原料。由煤基合成气(主要成分CO、H2)与氧气先制备得到草酸二甲酯(沸点:164.5℃),再加氢间接合成乙二醇,具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下:
反应I:4NO(g)+4CH3OH(g)+O2(g)4CH3ONO(g)+2H2O(g)   △H1 =a kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l) + 2NO(g) △H2=b kJ·mol-1
反应III:CH3OOCCOOCH3(1)+4H2(g)HOCH2CH2OH(1)+2CH3OH(g) △H3 =c kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是_____________________________,已知该反应在较低温条件下能自发进行。说明该反应的△H ______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)CO、CH3ONO各0.4mol在恒温、容积恒定为2 L的密闭容器中发生反应II,达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等,计算该反应的化学平衡常数K=_____________。若此时向容器中再通入0.4 mol NO,一段时间后,达到新平衡时NO 的体积分数与原平衡时相比______(填“增大”“相等”“减小”或“不能确定”)。
(3)温度改变对反应II的催化剂活性有影响,评价催化剂的活性参数——空时收率和CO的选择性可表示如下:
空 时收率=CH3OOCCOOCH3质量/反应时间×催化剂的体积
CO的选择性=合成[CH3OOCCOOCH3所消耗的CO的物质的量/反应掉的CO 的物质的量]×100%
在不同温度下,某学习小组对四组其他条件都相同的反应物进行研究,经过相同时间th,测得空时收率、CO的选择性数据如下表所示。
反应温度(℃)空时收率(g·mL-1·h-1)CO的选择性(%)
1300.70①72.5
1400.75②71.0
1500.71③55.6
1600.66④63.3
下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.温度升高,空时收率先增大后减小,说明△H2>0
B.温度升高,催化剂活性逐渐减弱,对CO 的选择性逐渐降低
C.综合考虑空时收率和CO的选择性,工业生成CH3OOCCOOCH3时,选择140℃效果最好
D.130℃时,CO的选择性最高,说明CO生成CH3OOCCOOCH3的转化率最高
(4)120℃、常压时,CH3OOCCOOCH3 +4H2HOCH2CH2OH+2CH3OH 反应过程中的能量变化如图所示。画出180℃、常压时,加入催化剂,该反应过程中的能量变化图。________

(5)研究证实,乙二醇、氧气可以在碱性溶液中形成燃料电池,负极的电极反应式是________________
2018-01-09更新 | 220次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析,强霾过程中,出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     ΔH=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式___________
(2)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。T ℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。

①写出该反应的化学方程式___________
②10 min内该反应的速率v(N2)=___________;T ℃时该化学反应的平衡常数K=___________
③若该反应ΔH<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是___________

④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是___________
a.容器中压强不再变化                                   b.CO2的浓度不再改变
c.2v(NO)=v(N2)                                        d.气体的密度保持不变
(3)一定温度下,用水吸收SO2气体时,若得到pH=4的H2SO3溶液,试计算溶液中=___________。SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应的离子方程式是___________。(已知该温度下,H2SO3的电离常数:K1=4.5×10-2,K2=2.5×10-7,H2CO3的电离常数K1=8.4×10-7,K2=1.2×10-10)
2024-02-08更新 | 110次组卷
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【推荐3】氮的固定意义重大,氮肥的使用大面积提高了粮食产量。
(1)目前人工固氮最有效的方法是合成氨。
根据图1数据计算反应________

(2)400℃时,合成氨反应的化学平衡常数K=0.5,在2L的容器进行反应,一段时间后,测得的物质的量分别为4mol、2mol、4mol,则此时反应________(填“>”“<”“=”或“不能确定”)
(3)合成氨中需要的氢气可以通过将水蒸气与红热的炭反应:在一定温度下、容积不变的密闭容器中,发生该反应,达到平衡状态的标志是________(填序号)
①CO的生成速率与CO的消耗速率相等
②单位时间内有2amolO-H键断裂的同时有amolH-H键形成
③混合气体的密度不再改变
④炭的质量不再改变
、CO的浓度之比为1:1:1
自然界中的固氮反应是将转化为含氮氧化物。在100kPa时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图2,反应的平衡转化率与温度的关系曲线如图3。

(4)图2中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时NO的转化率,则________点对应的压强最大。
(5)100kPa、25℃时,平衡体系中的物质的量分数为________的分压________kPa,列式计算平衡常数________用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
2023-12-14更新 | 77次组卷
共计 平均难度:一般