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:59 题号:21800038
氨氮的生成与消除都具有重要意义。
(1)电催化氮气还原合成氨是一种常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线,电催化合成氨装置如图:

①a为___________极。
②该装置总反应化学方程式为___________
(2)微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术,MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理如图。

① A极的电极反应式为___________
② H+通过质子交换膜向___________(填“A”或“B”)电极区溶液移动。
③ 在好氧微生物反应器中,转化0.5mol NH,转移的电子数目为___________
(3)NH3(g)燃烧生成NO2和H2O,已知
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+33.9kJ/mol
N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=-46.0kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol
则NH3(g)的燃烧热的热化学方程式: ___________

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【推荐1】节能减排措施是我国“十一五”期间提出的政策措施。
(1)煤的燃烧,会产生大量有害气体。将煤转化为水煤气,可有效降低排放。
C(s)+O2(g)=CO2(g)     ΔH=-393.5 kJ·mol1
H2(g)+O2(g)=H2O(g)     ΔH=-242.0kJ·mol1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)     ΔH=-283.0kJ·mol1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式___________
(2)汽车尾气的排放是大气污染物的重要来源,其中含有NO气体。根据资料显示用活性炭还原法可以处理氮氧化物,某研究小组向固定容积的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)     ΔH =-574kJ·mol1,并在温度T时将所测反应数据制成下表:

             时间(min)


浓度(mol/L)

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.52

0.36

0.36

0.54

0.54

CO2

0

0.24

0.32

0.32

0.48

0.48

N2

0

0.24

0.32

0.32

0.48

0.48


①0到10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________mol·L1·min1
②下列数据不再变化可表示该反应达到平衡的是___________
a.容器内压强b.混合气体的平均摩尔质量c.混合气体的密度
③若容器改为可变容积容器,达平衡后,再充入少量NO气体,再次达到平衡时N2的浓度____________(填“增大”,“减小”,或“不变”)
(3)在某温度T时能同时发生反应:
2N2O5(g) 2N2O4(g)+O2(g) K1
N2O4(g)2NO2(g) K2
若向一体积固定为2L的密闭容器内加入N2O5 2mol,一段时间后,容器内的反应达到平衡,此时n(NO2)=0.4mol,已知K2=0.1,请计算出K1=___________
(4)在一定温度下,有a、硫酸氢钠b、硫酸c、醋酸三种溶液,若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是_____,当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是___
2019-11-15更新 | 152次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】游离态碳在自然界存在形式有多种,在工业上有着重要用途。请回答下列问题:
(1)我国四大发明之一的黑火药由木炭与硫黄、硝酸钾按一定比例混合而成。黑火药爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳。其爆炸的化学方程式为_____________________________________
(2)高级碳粉可由烃类高温分解而制得,已知几个反应的热化学方程式:
C(s)+O2(g)==CO2(g)             △H1= -393.5 kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)     △H2= -571.6 kJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)-=CO2(g)+ 2H2O(1) △H3= -890.3 kJ•mol-1
则由天然气生产高级碳粉的热化学方程式为__________________________________
(3)活性炭可以用来净化气体和液体。
①用活性炭还原氮氧化物,可防止空气污染。向1L闭容器加入一定量的活性炭和NO,某温度下发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),测得不同时间内各物质的物质的量如下表:
物质的量/mol
时间/min
NON2CO2
00.20000
100.1160.0420.042
200.0800.0600.060
300.0800.0600.060

此温度下,该反应的平衡常数K=________(保留两位小数)。10-20min内,NO的平均反应速率为_______________;若30min后升高温度,达到新平衡时,容器中c(NO)∶c(N2) ∶c(CO2)=2∶1∶1,则该反应的ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。
②活性炭和铁屑混合可用于处理水中污染物。在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如图所示。当混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是_________________;当混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是___________________________
2018-03-26更新 | 297次组卷
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【推荐3】将有机物转化为高附加值产品是目前一个执门的研究方向。
(1)甘油(C3H8O3)和水蒸气、氧气经催化重整或催化氧化可制得氢气,反应如下:
反应I C3H8O3(I)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g) H1=+128 kJ·mol-1
反应Ⅱ C3H8O3(I)+1.5O2(g)3CO2(g)+4H2(g) H2=-601.6 kJ·mol-1
①通过控制C3H8O3、H2O、O2的比例可以实现自热重整,无需加热且保持恒温,此时体系中CO2与H2的物质的量之比为_______。(答案写成最小整数比)
②反应I除了生成H2,还会生成CH4、C2H4、CO、CO2、CH3CHO、CH3COOH等副产物,为了提高原子利用率,首先要抑制CH4的生成,原因是_______
(2)高效的催化剂是甘油制氢大规模应用于工业的重要因素。Ni分散在载体(SiC、Al2O3、CeO2)上可以提高催化效率。向装有三种不同催化剂的反应管中匀速通入反应气,连续测定尾气中的甘油转化率,转化率与反应时间的关系如图。

①Ni@SiC催化剂的优点是_______
②Ni@Al2O3催化剂因头发生副反应产生大量积碳包裹催化剂,一段时间后催化效率迅速下降,通过加入可循环和用的氧化镧(La2O3)可有效减少积碳,La2O3消除积碳的机理如下:第一步:La2O3+ CO2La2O2CO3;第二步:_______。(写化学方程式)
③La2O3除了减少积碳外,还可以提高H2的产率,原因是_______
(3)种以CH3OH和无机物为原料合成CH3COOH的反应路径如图。

①该反应中的催化剂为_______
②生成1molCH3COOH,最终转移电子_______mol。
2022-01-17更新 | 111次组卷
共计 平均难度:一般