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:0.4 引用次数:63 题号:20313042
SO2、NOx的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2,催化还原SO2不仅可以消除SO2污染,而且可以得到有价值的中单质硫,采取氨水吸收NOx的方法去除NOx的污染,生成硝酸铵。
(1)已知CH4和S的燃烧热分别为a kJ/mol和bkJ/mol。在复合组分催化剂作用下,甲烷可使SO2转化为S,同时生成CO2和液态水,该反应的热化方程式为___________
(2)用H2还原SO2生成S的反应分两步完成,如图甲所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示:
   
分析可知X为___________(写化学式);0-t1时间段的反应温度为___________,0-t1时间段用SO2表示的化学反应速率为___________
(3)焦炭催化还原SO2生成S2的化学方程式为 2C(s)+2SO2 (g)=S2(g)+2CO2(g)。在恒容容器中,浓度为1mol/L的SO2与足量焦炭反应,SO2的转化率随温度的变化如图丙所示。700℃时该反应的平衡常数为___________
   
(4)25℃时,用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液的pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为___________。(已知:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8)
(5)利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水里生产硝酸和氨。阳极室得到的物质是___________,写出阳极反应方程式___________;阴极室得到的物质是___________,写出阴极反应及获得相应物质的方程式______________________

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【推荐1】I.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:H2A = H + HA,HAH+A2。回答下列问题:
(1)在0.1mol·L1的Na2A溶液中,下列微粒浓度关系不正确的是_________。
A.c(A2)+c(HA)+c(H2A)=0.1mol·L1
B.c(OH)=c(H)+c(HA)
C.c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HA)+2c(A2)
D.c(Na)=2c(A2)+2c(HA)
(2)已知0.1mol·L1NaHA溶液的pH=2,则0.1mol·L1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度________(填“>”、“<”或“=”)0.11mol·L1
II.亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H+ +H2PO3。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成Na2HPO3
(3)①某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液中c (H+) = 2.5×10-2mol·L-1,除OH-之外其他离子的浓度由大到小的顺序是___________
②写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式___________
III.“低碳经济”时代,科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。
(4)CO2和H2在一定条件下可以生成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2==CH2(g)+4H2O(g) H="a" kJ·mol-1已知:H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0 kJ·mol-1,H2O(g)= H2O(l) H="-44.0" kJ·mol-1,则a=______kJ·mol-1

(5)上述生成乙烯的反应中,温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如右上图,下列有关说法不正确的是_______(填序号)
①温度越高,催化剂的催化效率越高
②M点平衡常数比N点平衡常数大
③温度低于250℃时,随着温度升高,乙烯的产率增大
④增大压强可提高乙烯的体积分数
⑤N点正反应速率一定大于M点正反应速率
IV.为减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装催化转化装置,反应方程式为:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。
(6)若在500℃时,投料=1且NO的起始浓度为amol/L,NO的转化率为80%,则此温度时的平衡常数K=________
2017-02-17更新 | 1297次组卷
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【推荐2】氮的氧化物是严重的大气污染物,可以通过以下方法处理:
Ⅰ.催化还原法:如在汽车排气管上安装一个催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
(1)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)     △H=+180kJ/mol
化学键O=OC=OC≡O
键能(kJ/mol)4978031072
则反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)   △H=________kJ/mol。
(2)在一定温度下,向体积为1L的密闭容器中充入2molNO、1molCO,10分钟时反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)达到平衡状态,反应过程中反应物浓度随时间变化情况如图1所示。

①该反应的平衡常数K的计算式为___________________;前10分钟内用氮气表示的反应速率为____________________
②若保持温度不变,15分钟时再向该容器中充入1.6molNO、0.4molCO2,则此时反应的
ν________ν(填“>”、“=”或“<”) 。
③若保持其他条件不变,15min时压缩容器的体积至0.5L,20分钟时反应重新达到平衡,NO的浓度对应的点应是图1中的________(填字母)。
④某科研小组研究发现以Ag-ZSM-5为催化剂,NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图2所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因是_________________________________________
Ⅱ.利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,其原理如图3,该电池在工作过程中NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是一种氧化物,可循环使用,石墨Ⅱ是电池的___极,石墨Ⅰ附近发生的反应电极反应式为______________________相同条件下,消耗的O2 NO2的体积比为__________
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(2)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物,某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应     ,在℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表:
                 时间/min
浓度
010203040
NO2.01.160.400.400.6
00.420.800.801.2
00.420.800.801.2
①根据上表数据分析℃时,该反应在0~10min内的平均反应速率_______;计算该反应在℃时的平衡常数_______
②若30min后只改变某一条件,据上表中的数据判断改变的条件可能是_______(填序号)。
A.适当缩小容器的体积             B.加入合适的催化剂
C.通入一定量的NO             D.加入一定量的活性炭
③若30min后将温度降低至℃,达到平衡时,容器中NO、的浓度之比为2∶5∶5,则达到新平衡时NO的转化率_______(填“升高”或“降低”),_______0(填“>”或“<”)。
(3)据文献报道,一种利用微生物处理有机废水(废水中的有机物以代替)并实现海水脱盐综合利用的原电池装置如图所示,其中X、Y为选择性离子交换膜,请回答下列问题:

①电极A为_______极,其电极反应是_______
②该装置中Y为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”),工作一段时间后左室溶液的pH会_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
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