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:85 题号:21695536
乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,近几年各国都加大了乙烯制备的研发力度。回答下列问题:
(1)乙烷分解法
已知CO的燃烧热为。以为原料可以协同制取和CO,发生的反应如下:
反应1:   
反应2:   
_____
②恒温条件下,下列能够提高反应中乙烯产率的措施有______(填标号)。
A.保持体积不变,通入氮气                  B.保持压强不变,通入乙烷
C.保持体积不变,通入乙烷                  D.及时分离出氢气
③恒温恒压(100kPa)下,在密闭容器中通入乙烷和稀有气体,平衡时各组分的体积分数分别为:乙烷5%、氢气20%、乙烯20%。该温度下反应的平衡常数_____kPa(用物质的平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压强×体积分数)。
(2)二氧化碳转化法反应原理为。在体积固定的密闭容器中,加入一定量的和催化剂,一段时间内测得二氧化碳的浓度变化如图1所示。在相同时间段内,测得乙烯的体积分数随温度变化如图2所示。

①由图1可知,0~8min用乙烯表示的平均反应速率为______
②图2中,a、b、c三点表示的化学平衡常数由大到小的顺序为______;b点的反应速率___(填“<”“>”或“=”)。
③b点后乙烯的体积分数随温度升高逐渐减小的原因可能是______________(任写两条)。
④实验测定,反应中,(为速率常数,只与温度有关),精确实验表明,达到平衡时的值为的2倍,则该反应的平衡常数_______

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【推荐1】雾霾中含有多种污染物,其中包括氮氧化物NOX、CO、SO2等。它们可以通过化学反应进行消除或转化。
(1)氮硫的氧化物的转化: NO2(g) + SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H
已知:①NO(g)+ O2(g) NO2(g) △H1=- 56.5kJ· mol-1
②2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H2=-196.6kJ· mol -1
则△H =_______kJ·mol-1
一定条件下,将NO2与SO2以一定比例置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有_______(填标号)。
a. 混合气体的密度不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.反应速率v(NO2 ):v(SO2 ):v(SO3):v(NO)=1:1:1:1
(2)碳氧化物的转化:
CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g),在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2进行上述反应。测得CO(g)和CH3OH(g)浓度随时间的变化如下图所示。0~10min内,氢气的平均反应速率为_______mol·L-1·min-1;第10min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1mol CO(g)和1 mol CH3OH(g),则平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

(3)硫氧化物的转化:硫的氧化物与一定量氨气、空气反应,可生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是_______(用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系: c(Na+)_______ c( NH3·H2O)(填“>” “<”或“=”)
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名校
【推荐2】钒是一种重要的合金元素,还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如下:

部分含钒化合物在水中的溶解性如下表:
物质V2O5NH4VO3VOSO4(VO2)2SO4
溶解性难溶难溶可溶易溶

请回答下列问题:
(1)反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有______。 
(2)反应②碱浸后滤出的固体主要成分是______(写化学式)。 
(3)反应④的离子方程式为__________。 
(4)25 ℃、101 kPa时,4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1= —a kJ·mol-1,4V(s)+5O2(g)2V2O5(s) ΔH2=—b kJ·mol-1。用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是___________。 
(5)钒液流电池(如下图所示)具有广阔的应用领域和市场前景,该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为_______,电池充电时阳极的电极反应式是________。 
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【推荐3】将化石燃料燃烧产生的CO2、 SO2、NO2等气体变废为宝的实验研究取得一定成效。请按要求回答下列有关问题。
(1)用稀氨水喷雾捕集CO2
①写出生成酸式盐产品的离子方程式:________________
②在捕集时有中间体NH2COONH4生成。现将一定量NH2COONH4置于2 L恒容的密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应: NH2COONH4(s)2NH3(g) + CO2(g)。不同时间实验测得的有关数据见下表:
温度/℃102030
N(CO2)/mol0min000
2min6×10-31.8×10-25.4×10-2
4min2×10-23.2×10-26.2×10-2
6min2×10-23.2×10-26.2×10-2

上述分解反应△H____(填“<”或“>”)0;在20℃,0-2min 内生成NH3的平均速率为______mol·L-1·min-1。10 ℃合成NH2COONH4的平衡常数的值为_______
(2)用氨气催化氧化还原法脱硝(NOx)
①此法中还原剂为_____;根据右图判断提高脱硝效率(单位时间内NOx浓度变化占烟气初始浓度的百分比) 的最佳条件是:_________

②已知: N2(g)+O2(g)= 2NO(g)       △H = +a kJ/mol
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)      △H =-b k/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)       △H=-c kJ/mol     其中a、b、c均为大于0。
则放热反应: 4NO(g)+4NH3(g) + O2(g) 4N2(g) +6H2O(g)     △H=______
(3)尿素[CO(NH2)2]法脱硫、脱硝,过程表示如下:

①CO(NH2)2与NO、NO2三者等物质的量反应,生成水和无毒气体,该反应的化学方程式为____________
②常温下,将(NH4)2SO4溶于水所得溶液的pH=5,[已知电离常数K(NH3·H2O)=1×10-5]则该溶液中c(NH4+)=_________
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