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:121 题号:21354966
CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
I.利用CO2合成淀粉涉及的关键反应如下:



(1)反应③中ΔH3=___________,该反应的自发条件是___________(填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为,测得不同温度下,反应经过相同时间时,CO2的转化率、甲醇的选择性如图1所示:

已知:甲醇的选择性=
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是___________
②在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是___________
③T1K时,若反应从开始到达到a点所用时间为,则H2的分压=___________MPa,反应②的
Kp=___________(Kp指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压=A的物质的量分数,最终结果用分数表示)。
Ⅱ.Al-CO2电池电容量大,能有效捕获利用CO2,其工作原理如图2所示。其中,离子液体是具有导电性的优良溶剂,O2是电极反应的催化剂,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

(3)该电池的正极反应式为___________

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【推荐1】天空不是垃圾场,污染气体不能随便排,研究大气污染气体的处理方法具有重要意义。
(1)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-a kJ·mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-b kJ·mol-1(b>0)
若用标准状况下3.36LNO2氧化CO至CO2(NO2完全反应)的整个过程中放出的热量为_________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(2)已知下列反应的反应热:
①CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)△H=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
③2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(1) ΔH=-488.3kJ/mol
请写出H2燃烧热的热化学方程式______________________________________
(3)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如下图所示:
   
①NiO电极上发生的是_______________反应(填“氧化”或“还原”)。
②Pt电极上的电极反应式为_______________
(4)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应:2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验
编号
t(℃)NO初始浓度
(mol/L)
CO初始浓度
(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
2801.20×1035.80×10382
2801.20×103B124
350A5.80×10382
①请把表中数据补充完整:A_______________;B_______________
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验_______________(填实验序号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如下图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线_________(填“甲”或“乙”)。
   
2019-06-12更新 | 111次组卷
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【推荐2】燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1 =+281.4kJ/mol (反应Ⅰ)
1/4CaSO4(s)+CO(g) ⇌ 1/4CaS(s) + CO2(g) ΔH2 = -43.6kJ/mol (反应Ⅱ)
(1)计算反应CaO(s) + 3CO(g ) + SO2(g) ⇌ CaS(s) +3 CO2(g) ΔH=____________
(2)一定温度下,向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应I,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____________(填序号)
a.容器内的压强不发生变化               b.υ(CO)=υ(CO2)
c.容器内气体的密度不发生变化 d.n(CO)+n(CO2)=1mol
(3)一定温度下,体积为1L容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应II,测得CO2的物质的量随时间变化如下图中曲线A所示。
   
①在0~2min内的平均反应速率v(CO)=____________
②曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为____________答出一条即可)。
③若要提高反应体系中CO2的体积分数,可采取的措施为__________________
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO,下列能说明反应I和反应II同时发生的是________________(填代号)。
a.反应后气体能使品红褪色            
b.反应过程中,CO的体积分数逐渐减小
c.反应体系达平衡前,SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化
d.体系压强逐渐增大
(5)烟道气中的SO2和CO2均是酸性氧化物,也可用氢氧化钠溶液吸收。
已知:25℃时,碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
碳酸     K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
亚硫酸 K1=1.5×10-2K2=1.0×10-7
①下列事实中,不能比较碳酸与亚硫酸的酸性强弱的是__________(填标号)。
a.25℃下,饱和碳酸溶液pH大于饱和亚硫酸溶液pH
b.25℃下,等浓度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液
c.将SO2气体通入NaHCO3溶液,逸出气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
d.将CO2气体通入NaHSO3溶液,逸出气体通入品红溶液,品红溶液不褪色
②25℃时,氢氧化钠溶液吸收烟道气,得到pH=6的吸收液,该溶液中c(SO32-):c(HSO3-)=___________
③H 2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为____________________________
2018-05-28更新 | 319次组卷
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【推荐3】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
(1)方法1:以CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)   ∆H=-87kJ•mol-1。研究发现,合成尿素反应分两步完成。
第1步:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)   ∆H1=-159.47kJ•mol-1
第2步:……
①第2步反应的热化学反应方程式为_________
②一定条件下的恒容容器中,充入1.5molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为50%,则平衡时n(NH3):n(CO2)=_______,已知第2步反应的Kp=mkPa,测得平衡时容器内总压为3mkPa,则反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)的平衡常数Kp=________
③若要提高NH3平衡转化率,可采取的措施有_______(任写一条)。
(2)方法2:电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示:

阴极电极反应式为________,该装置中使用的是_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH作电解质。负极反应式为________,正极反应式为________
2023-11-05更新 | 169次组卷
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