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:142 题号:22019375
雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOx和有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
(1)以氨气为脱硝剂时,可将NOx还原为N2
①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) △H1=akJ/mol
②4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) △H2=bkJ/mol
③4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g) △H3
△H3=_______kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(2)以臭氧为烟气脱硝剂时,脱硝过程涉及的反应之一为:2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)。不同温度下,控制其它条件一定,在两个恒容容器中发生该反应,相关信息如下表及图所示:
容器
温度/KT1T2
容积/L2
起始充入量4molNO2和2molO3
①T1_______T2(填“<"、“>”或“无法确定”),该反应的△H_______0(填“<”或“>”)。
②0~25min内乙容器中反应的平均速率:v(NO2)=_______
③T1温度下,混合气体的起始总压为p,则达到平衡时,NO2的转化率为_______,平衡常数Kp=_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)乙烯也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为_______,催化剂中Cu2+负载量为_______

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【推荐1】Ⅰ.完成下列问题
(1)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇,反应(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______
A.该反应为吸热反应
B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定
C.第一步反应一定比第二步反应快
D.增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率

(2)下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______
A.已知C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);ΔH=-57.4kJ·mol-1
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-akJ·mol-1,则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5akJ的热量

(3)已知反应:2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g),在298K、100kPa的条件下,其中ΔH=-113.0kJ·mol-1,ΔS=-145.3J·mol-1·K-1,该反应___________(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO,理由为___________。实际上,如果不采取一定措施,汽车尾气并不会自动消除,原因是___________
Ⅱ.CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H2、CO和少量H2O的混合气体)。
主反应为:I.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),ΔH1=+247kJ·mol-1
主要副反应有:Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH2=+41.2kJ·mol-1
Ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g),ΔH3=+74.8kJ·mol-1
Ⅳ.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g),ΔH4=-131kJ·mol-1
完成下列填空:
(4)写出CH4和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式___________
(5)对于反应Ⅰ,有利于提高CH4平衡转化率的措施是______________________(任写两条)。
(6)反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间,从反应速率角度分析,选择该温度范围的可能原因:___________
(7)某温度下,反应Ⅰ的平衡常数K=0.16,该温度下,测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L,此时,反应Ⅰ是否处于平衡状态?若不是,预测反应的方向。___________
(8)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中,发生反应I。
①300℃,100kPa,反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体):n(初始气体)=___________

②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数___________点对应的平衡常数最小,理由是:______________________点对应压强最大,理由是:___________
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(1)反应Ⅰ:
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反应Ⅱ的化学方程式为___________,标准状况下每有发生反应,释放的能量为___________,则___________(填“>”、“<”或“=”)
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反应A:
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a.过程ⅰ和过程ⅱ中均未发生氧化还原反应
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c.过程ii,CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移
d.相比于反应A,该流程的总反应还原1 mol CO2需要吸收的能量更少
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(3)不同温度和压强下,CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2所示。

①图1中,压强p1___________p2(填“>”、“=”或“<”)。
②图2中,压强为p2,温度高于503 K后,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________
(4)实际生产中,测得压强为p3时,相同时间内不同温度下的CH3OH产率如图3所示。523 K时,CH3OH产率最大,可能的原因是___________(填字母序号)。

a.此条件下主反应限度最大
b.此条件下主反应速率最快
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