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:3 题号:20941860
用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
a.CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)   ΔH1=﹣574kJ/mol
b.CH4(g)+4NO(g)2N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)   ΔH2=﹣1160kJ/mol
(1)写出1mol CH4还原NO2至N2的热化学方程式___________
(2)用CH4催化还原NO,欲提高N2的平衡产率,应该采取的措施是___________(填序号)。
A.升高温度B.增大压强C.降低温度D.降低压强

(3)一定温度下,在初始体积为2L恒容密闭容器中通入1molCH4和4molNO(假设只发生反应b),20min后该反应达到平衡,测得容器中N2的物质的量为0.8mol。则从反应开始至刚达到平衡用NO表示的反应速率v(NO)=___________,该温度下反应的平衡常数K=___________(用分数表示)。
(4)在(3)的平衡状态下NO的体积分数为φ1,向容器中再充入0.6molCH4和0.4molCO2,此时v___________v(填“大于”“小于”或“等于”,下同),则平衡时NO的体积分数φ2___________φ1
(5)对于反应b而言,不同温度下,CH4的浓度变化如下图所示,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.T1大于T2
B.a点正反应速率大于b点的正反应速率
C.c时二氧化碳的浓度为0.2mol/L
D.a点的反应速率一定比c点的反应速率小

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【推荐1】研究二氧化碳合成甲醇对实现“碳中和”具有重要意义,二氧化碳加氢制甲醇的过程一般含有以下三个反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.    kJ·mol
Ⅲ.    kJ·mol
(1)______;反应Ⅰ在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)一定温度下,向盛有催化剂的恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物,发生反应I。下列不能说明该反应一定处于平衡状态的是______(填字母)。
a.容器内气体的压强不再发生改变
b.的体积分数不再变化
c.1 mol H-H键断裂的同时1 mol C-H键断裂
d.反应的焓变不再变化
(3)向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物,只发生反应Ⅰ和Ⅱ。在不同温度下达到平衡,体系中、CO的选择性和的平衡转化率与温度的关系如图所示。
   
(已知:的选择性)
①图中表示选择性变化的曲线是______(填“a”或“b”),其原因是_______________
②当℃,平衡时的体积分数__________(答案保留两位有效数字)。
(4)500℃时,已知,则______。该温度下,往2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol 发生反应Ⅲ。测得某时刻,CO的转化率为50%,则此时该反应的v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
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方案Ⅰ:利用甲烷在催化剂条件下还原,相关反应如下:
   
   
   
(1)表示甲烷燃烧热的热化学方程式为______
(2)反应③自发进行的条件是______(填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”),该反应中活化能(逆)______(填“>”或“<”)(正)。
方案Ⅱ:利用CO在催化剂条件下还原   。向容积均为2L的甲(温度为)、乙(温度为)两个恒容密闭容器中分别充入2mol和3mol。反应过程中两容器内的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:

(3)由图像可得:甲容器中,的平衡转化率为____________(填“>”或“<”);______0(填“>”或“<”),判断的依据是______
(4)温度时,该反应的平衡常数______
[对于反应为物质的量分数]
方案Ⅲ:可以利用原电池原理处理氮氧化物,如下图所示:

(5)该原电池的正极反应式为______
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Ⅰ.       
Ⅱ.             
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,反应___________
(2)一定条件下,向容积为1.0L的容器中通入发生上述反应,测得乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度、压强的关系如图所示。

(乙烯的选择性=)
则X代表___________(填“温度”或“压强”);___________(填“>”或“<”),M点反应Ⅰ的平衡常数为___________(结果保留2位有效数字)。
(3)T℃时,向容积为2L的某刚性容器中通入2molC2H6、2molCO2混合气体,若仅发生反应Ⅰ,达到平衡时,C2H4的体积分数为20%。测得,其中k、k为速率常数,则k=___________(用Kc和k表示),k=,则平衡时=___________
(4)由水煤气在一定条件下也可制备乙烯,反应方程式为:   ,下图为分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变,重复实验,在相同时间内测得CO转化率与温度的关系。

在催化剂乙作用下,图中M点对应的速率v___________v(填“>”、“<”或“=”),理由是___________
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