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:139 题号:20200470
氮氧化物对环境有着巨大的危害,一种利用尿素[CO(NH2)2]脱硝的反应原理为       △H<0,回答下列问题:
(1)T℃时,往2L的恒容密闭容器中加入5molCO(NH2)2(s)和3 mol NO(g),容器内混合气体总物质的量随时间的变化如图所示。
   
①20min末,容器内N2的物质的量为_______mol;0~20min内,NO的平均反应速率为_______mol·L-l·min-l
②a点时v_______(填“>”、“<”或“=”)v,此时NO的转化率为_______%;平衡时与初始时容器内的压强比为_______
(2)向恒温恒容的密闭容器中,加入一定量的CO(NH2)2(s)和NO(g),能够说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。
A.混合气体的密度不再改变B.不再改变
C.混合气体中,H2O的物质的量分数不再改变D.3v(NO)=v(CO2)
(3)汽车尾气中含有CO和NO等有害气体,三元催化转化器可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2,每生成14gN2,反应放出373kJ热量,该反应的热化学方程式为_______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%〜50%。减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应 Ⅰ: CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H20(g)       △H=-203.0kJ·mol-1
反应 Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H20(g)       △H=-127.8kJ·mol-1
反应Ⅲ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H20(g)       △H=-49.0kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)已知:H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1,且H2O(g)H20(1)       △H=-44.0kJ·mol-1。则表示C2H4燃烧热的热化学方程式为:______________________
(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的的C02和H2,若只发生反应Ⅲ,下列描述能说明已经达到平衡状态的是____________________(填序号)。
A.反应热保持不变
B.容器内的平均相对分子质量保持不变
C.水分子中断裂2NA个H-0键,同时氢分子中断裂3NA个H-H键
D. 保持不变
(3)在一恒容密闭容器中,通入一定量的C02和H2发生反应Ⅲ,测得在相同时间、不同温度下,C02的转化率a(C02)的变化如图所示,回答问题:
①若温度维持在400℃更长时间,C02的转化率将________85% (填“>”、“=”或“<”,下同)。
②反应速率:B点的v(逆)___________E点的v(逆)

(4)为分析催化剂对反应Ⅰ和反应Ⅱ的选择性,在1L密闭容器中充入amolCO2和bmol H2 在催化剂作用下发生反应,测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如下图所示。
①该催化剂在较高温度时主要选择___________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”),T1℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=___________(只列算式不计算)
②一定能提高CO2转化为C2H4的转化率并加快反应速率的措施:___________(填选项)
A.升高温度并控制在T2℃左右       
B.增大CO2和H2的初始投料比
C.投料比不变,增加反应物浓度       
D.将生成的乙烯(C2H4)及时移出

(5)利用“Na-CO2电池将CO2变废为宝。我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO2二次电池。将NaCl04溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为3C02+4Na2Na2CO3+C,其工作原理如上图所示:
①放电时,正极的电极反应式为____________________________________________
②充电时___________C02。 (填“吸收”或“释放”)
2019-03-28更新 | 24次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】为了实现“将全球温度上升幅度控制在2℃以内”的目标,科学家正在研究温室气体CO2的转化和利用。
(1)海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”
①溶于海水中的CO2主要以四种无机碳形式存在,分别为CO2、H2CO3、CO32-_________(填离子符号)。
②在海洋中,可通过如图所示的途径来固碳。则发生光合作用时,CO2与H2O反应生成(CH2O)x和O2的化学方程式为__________________

(2)有科学家提出可利用FeO来吸收CO2,已知:
C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)            △H=+113.4 kJ·mol-1
3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)        △H=+18.7 kJ·mol-1
则6FeO(s)+CO2(g)2Fe3O4(s)+C(s)     △H=_____kJ·mol-1
(3)以CO2为原料可制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),向一恒容密闭容器中充入1moCO2(g)和3molH2(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①若A点的正反应速率用v(CO2)来表示,A点的逆反应速率用v(CO2)来表示,则v(CO2)_______(填“>”“ <”或“=”)v(CO2)。
②0~3min内,氢气的平均反应速率v(H2)_______________
(4)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2 H2O(g),△H。向一密闭容积正充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时测得c(CO2)= 0.2 mol·L-1,c(H2) =0.8 mol·L-1,c(H2O)=1.6mol·L-1。则该温度下上述反应的平衡常数K= ________。若200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H_____(填“>’’或“<”)O。
2017-10-31更新 | 309次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,以CO2为原料在催化剂作用下合成甲醇,有如下可能发生的反应。回答下列问题:
(1)CO2与氢气或水蒸气反应均能制得甲醇,相关数据如下表,实际生产中应选用_______反应(填A或B);原因是_______
反应(25°C、101kPa)ΔH/kJ·mol-1ΔS/J·mol-1·K-1K
A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)-48.97-177.166.8×10-3
B:CO2(g)+2H2O(g)CH3OH(g)+O2(g)+676.48-43.87<1.0×10-5
(2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ·mol-1。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H2=________kJ·mol-1
若反应①为慢反应(慢反应的活化能较高),图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)。

(3)在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300°C);

下列说法正确的是_______(填序号)。
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时=增大
(4)甲醇燃料电池(如图),具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等优点。使得甲醇燃料电池可能成为未来便携式电子产品应用的主流。

①在图中用箭头画出电子转移方向_______
②写出电池负极电极反应式_______
2022-03-08更新 | 165次组卷
共计 平均难度:一般