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:21615676
神舟十五号顺利发射升空,标志着我国航天事业的飞速发展。
Ⅰ.火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题,常见推进剂的燃料包括汽油液肼(N2H4)、液氢等,具有不同的推进效能。回答下列问题:
(1)火箭推进剂可用N2H4作燃料,N2O4作氧化剂,反应的热化学方程式可表示为2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)   ∆H1
相关物质的摩尔生成焓∆HfHm如下表所示。
物质N2O4(g)N2H4(l)H2O(g)
摩尔生成焓∆HfHm(kJ/mol)+10.8+165.8.-242.0
注:一定温度下,由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓,用∆HfHm表示。如N2H4(1)的摩尔生成焓:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)   ∆HfHm =+165.8kJ/mol
①∆H1=___________kJ/mol。
②结合化学反应原理分析,N2H4(l)作推近剂燃料可与N2O4(g)自发进行反应的原因是___________
(2)火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如下图所示,分析其反应机理。

该历程分步进行,其中氢氧燃烧决速步对应的反应方程式为___________
Ⅱ.在温度T下,容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),起始压强为p0,一段时间后,反应达到平衡,此时压强p=0.9p0
(3)则NO的平衡转化率α(NO)=___________(结果保留三位有效数字),该反应的平衡常数Kp=___________(用含P0的代数式表示)

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【推荐1】苯乙烯是一种重要的有机化工原料,可利用乙苯催化脱氢法制备,实际生产中常在体系中充入一定量的CO2,主要反应如下:
I.C8H10(g)=C8H8(g)+H2(g) ΔH1=+117.6kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)相比于乙苯直接脱氢制苯乙烯,工业实际生产中充入一定量CO2的优点为___________(任写一点);二氧化碳与乙苯气体反应生成苯乙烯气体、一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为___________
(2)一定温度下,起始向10L盛放催化剂的恒容密闭容器中充入2 mol C8H10(g)和1 molCO2(g)发生反应I和反应II.20min末达到平衡时,C8H8(g)、H2O(g)的体积分数分别为25%和5%。
①0~20 min内,用C8H10的物质的量浓度变化表示的平均反应速率v(C8H10)=___________
②反应II的平衡常数Kc=___________
③起始投料量不变,在不同温度、压强下重复实验,测得H2的平衡体积分数与温度和压强的关系如图所示。

由图可知,温度低于T0℃时,以反应___________(填“I”或“II”)为主,理由为___________;T1℃时,三条曲线几乎相交的原因为___________,P1、P2、P3由大到小的顺序为___________
(3)若乙苯催化脱氢过程中发生积碳反应(g)=8C(s)+4H2(g) ΔH3=-126 kJ·mol-1.积碳反应可能导致的后果为___________(任写一点)。
2021-05-24更新 | 288次组卷
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【推荐2】碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途.
(1)真空碳热还原一氧化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=a kJ•mol1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlC13(g)△H=b kJ•mol1
用含a、b的代数式表示反应:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=_____kJ•mol1
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.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C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ•mol1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下(时间单位为min,浓度单位为mol/L):
   0102030
NO1.000.680.500.50
N200.160.250.25
CO200.160.250.25

①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=_____,T1℃时,该反应的平衡常数K=_____
②30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q_____0(填“>”、“<”或“═”)
③在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_____ (填选项编号).
a.单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)
b.反应体系的压强不再发生改变
c.混合气体的密度保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
④若保持与上述反应前30min的反应条件不变,起始时NO的浓度为2.50mol/L,则反应达平衡时c(NO)=_____mol/L.NO的转化率_____(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图.电极b表面发生的电极反应式为_____
   
2017-10-20更新 | 425次组卷
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【推荐3】大气环境中的减量化排放受到国内外广泛关注。利用碳还原NO的反应为:。回答下列问题:
(1)该反应在常温下可以自发进行,则反应的________0(填“”“”或“”),有利于提高NO平衡转化率的条件是________(任写一条)。
(2)以上反应可分为如下四步反应历程,写出其中第三步的反应:
第一步:                                      
第二步:
第三步:________                                               
第四步:
(3)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、,通入使其浓度达到。不同温度下,测得第2小时NO去除率如图所示:

①据图分析,490℃以下,三种情况下反应的活化能最小的是________(用a、b、c表示);去除NO效果比C更好,其依据是________(写一条)。
②上述实验中,490℃时,若测得对NO的去除率为60%,则可能采取的措施是________
A.及时分离出                                           B.压缩体积
C.恒容下,向体系中通入氮气                            D.寻找更好的催化剂
③490℃时的反应速率________,该温度下此反应的平衡常数为121,则反应达平衡时NO的去除率为________(保留二位有效数字)。
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