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:55 题号:21430490
碳中和作为一种新型环保形式,目前已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题:
(1)利用CO2合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:涉及以下主要反应:
I.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ/mol
Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ/mol
Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.5kJ/mol
工艺2:利用CO2直接加氢合成CH3OCH3和水蒸气(发应Ⅳ)
①据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为___________。反应I低温___________自发进行(填“能”或“不能”)。
②恒温恒容情况下,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是___________
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内CH3OCH3浓度保持不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体的平均摩尔质量不变
(2)对于合成甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)由△H<0,一定条件下,单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图所示。温度高于710K时,随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是___________

(3)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示,两电极均为惰性电极。

①电极M为电源的___________极;
②电极R上发生的电极反应为___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】NO、NO2是大气污染物,但只要合理利用也是重要的资源。
(1)NH3还原法可将NO2还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H1=-1530 kJ·mol1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)        △H2=+180 kJ·mol1
写出NH3还原NO的热化学方程式:_________________________________________
(2)亚硝酰氯(ClNO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入一密闭容器中,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)   △H<0。平衡后,改变外界条件X,实验测得NO的转化率a(NO)随X的变化如图所示,则条件X可能是________(填字母)。
a.温度            b.压强             c.             d.与催化剂的接触面积

(3)在密闭容器中充入4 mol CO和5 mol NO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H1=-746.5 kJ·mol1,图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系曲线图。

①温度:T1_______(填“<”或“>”)T2
②若反应在D点达到平衡,此时对反应进行升温且同时扩大容器体积使平衡压强减小,重新达到平衡,则D点应向图中A~G点中的_______点移动。
③某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。温度低于200℃时,图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为____________;a点_______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由:___________________________________

(4)以连二硫酸根(S2O42)为媒介,使用间接电化学法处理燃煤烟气中的NO,装置如图4所示:

①阴极区的电极反应式为______________________________________
②NO被吸收转化后的主要产物为NH4,若通电时电路中转移了0.3 mol e,则此通电过程中理论上被吸收的NO在标准状况下的体积为____________mL。
2019-12-13更新 | 172次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义, 按要求回答下列问题:
(1)合成尿素的反应为: 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l),若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.2v(NH3) = v[CO(NH2)2]B.压强不再变化
C.混合气体的密度不再变化D.CO2的体积分数不再变化

(2)CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。在Zn作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。

总反应:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=___________kJ·mol-1;该总反应的决速步是反应___________(填“①”或“②”)
(3)已知:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O),k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是___________(填字母序号)。
A.升温B.恒容时,再充入CO
C.恒容时,再充入N2OD.恒压时,再充入N2

(4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的CO(g)和 N2O(g)发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示:

①表示N2O的转化率随的变化曲线为___________曲线(填“I”或“Ⅱ”);
②T1___________T2(填“>”或“<”);
③已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强(100kPa),p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T4时,该反应的标准平衡常数Kθ=___________(列出计算式)。
2024-02-25更新 | 407次组卷
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【推荐3】碳、氮及其化合物与生活密切相关。请根据要求回答下列问题:
(1)CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-l160kJ/mol
③H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ/mol
写出CH4(g)NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)H2O( 1)的热化学方程式_________
(2)已知:反应I: 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H < 0
反应II: 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H < 0
在恒温恒容装置中充入一定量的NH3O2,在催化剂的作用下进行反应I,则下列有关叙述中正确的是___(填字母序号)。
A.增大压强,Kp(用压强表示的化学平衡常数)增大
B.若测得容器内3v(NH3)=2v(H2O)时,说明反应已达平衡
C.升高温度,NH3的转化率增大
D.达到平衡时体系的压强不再变化
氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1molNH32molO2得有关物质的量关系如图,该催化剂在高温时选择反应_____(“I”“II”)。

③520℃时,4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的平衡常数K=_______(只需列出数字计算式)。提高NH3转化为N2平衡转化率的措施有______(填字母序号)
A.降低反应温度B.将反应生成的H2O(g)及时移出
C.增大NH3O2的初始投料比D.投料比不变,增加反应物的浓度
(3)已知25℃HCNH2CO3的电离常数(Ka.)如下表:
物质电离常数(Ka)
HCNKa=5×10-10
H2CO3Ka1=4.5×10-7;Ka2=4.7× 10-11
25℃时,测得HCNNaCN的混合溶液pH=11,c(HCN)/c(CN-)=____NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为:__________
2018-03-31更新 | 243次组卷
共计 平均难度:一般