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:0.85 引用次数:124 题号:20600155
试运用所学知识,研究CO等气体的性质,请回答:
(1)生产水煤气过程中有以下反应:   
①C(s)+CO2(g)2CO(g)   ΔH1        
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)   ΔH2
③C(s)+ H2O(g) CO(g)+ H2(g)   ΔH3
反应③的平衡常数表达式为K=___________;上述反应中ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3=___________
(2)在一定体积的密闭容器中,进行反应②: CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______
A.容器中压强不变B.混合气体中 c(CO)不变
C.v(H2)=v(H2O)D.c(CO2)=c(CO)

(3)不同温度下反应②的平衡常数如下表所示。则ΔH2___________ 0(填“<”“>”);
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
在500℃时,把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器,达到平衡时c(CO)=0.005mol/L、c(H2)=0.015mo/L,则CO的平衡转化率为___________
(4)对于反应2NO2(g)N2O4(g)   ΔH<0,当温度为T1、T2时,平衡体系N2O4的体积分数随压强变化曲线如图所示。则T1___________T2(填“>”或“<”);增大压强,平衡向___________反应方向移动;B、C两点的平衡常数B___________C(填“>”或“<”)。

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【推荐1】火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574 kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=-1160 kJ·mol1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如右图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的H3__________0(填“>”、“<”或“=”)。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右下图所示。下列说法正确的是__________(填字母代号)。
A.第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5 mol/L
B.0~10 min内,氢气的平均反应速率[为0.075 mol/(L·min)
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75
D.该温度下,反应的平衡常数的值为
E.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小
③直接甲醇燃料电池结构如右下图所示。其工作时正极的电极反应式可表
示为____________

(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为:________________________;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)__________c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)
2019-01-30更新 | 484次组卷
解答题-原理综合题 | 较易 (0.85)
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解题方法
【推荐2】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢能作能源的燃料电池汽车是研究的重点方向之一、下列说法正确的是___________(填字母)。
A.氢燃料电池中H2在正极反应,O2在负极反应
B.理论上氢能源汽车使用时不会产生污染物
C.氢燃料电池可以将化学能完全转化为电能
D.水分解产生氢气的同时放出热量供汽车使用
(2)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,图中是一种以太阳能为热源,高效无污染的制氢方法。

该过程实现了太阳能向_____能的转化,反应I的化学方程式为______
(3)已知1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出245 kJ能量。根据如图信息,H与H2比较,较稳定的是____,计算a=_____

(4)已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨)=2Fe(s) + 3CO(g) △H1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3
2Fe2O3(s)=4Fe(s)+3O2(g) △H4
请写出△H4与△H1、△H2、 △H3的关系___________
2022-07-12更新 | 128次组卷
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【推荐3】乙烯是重要的基础化工原料,工业上利用乙烷脱氢制乙烯的相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应_______
(2)以的混合气体为起始投料(不参与反应),保持混合气体总物质的量不变,在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是_______。
A.升高温度,正、逆反应速率同时增大
B.的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C.增加起始投料时的体积分数,单位体积的活化分子数增加
D.增加起始投料时的体积分数,平衡转化率增大
(3)科研人员研究催化剂对乙烷无氧脱氢的影响
①在一定条件下,催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示,该历程的各步反应中,生成下列物质速率最慢的是_______

A.       B.       C.       D.
②用基催化剂研究催化脱氢,该催化剂对键和键的断裂均有高活性,易形成碳单质。一定温度下,基催化剂在短时间内会失活,其失活的原因是_______
(4)在和催化剂条件下,向体积固定的容器中充入与一定量发生反应(忽略反应Ⅰ和反应Ⅱ外的其它反应),平衡时的物质的量分数随起始投料比的变化关系如图所示。

①图中曲线c表示的物质为,表示的曲线为_______(填“a”或“b”),判断依据是_______
②当时,平衡时体系压强为P,计算反应Ⅰ的平衡常数_______(写出计算过程,结果保留2位有效数字;对于)。
2023-02-14更新 | 1159次组卷
共计 平均难度:一般