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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:210 题号:22142869
羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H2S和CO反应可以合成COS,回答下列问题:
(1)已知:①CO的燃烧热为283kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)        ΔH1=-484kJ•mol-1
③COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)        ΔH2=-18kJ•mol-1
④CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)        ΔH3
则ΔH3=_______kJ•mol-1
(2)以FeOOH作催化剂,由H2S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是_______(填“甲”或“乙”)。

关于该反应的下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.步骤①是慢反应,活化能较大          B.总反应的速率由步骤②决定
C.反应进程中S2属于中间产物            D.更换催化剂可改变E和ΔH
(3)在240℃,将等物质的量H2S和CO充入恒压(100kPa)的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。已知正反应速率v=k×p(CO)×p(H2S),v=k×p(COS)×p(H2),其中p为分压,该温度下k=5.0×10-4kPa-1•s-1,反应达平衡时v=kPa-1•s-1测得,则H2S的转化率为______,COS的体积分数为______。在240℃下,要同时提高CO和H2S的转化率,可采取的措施是______
(4)在两个密闭容器中都加入CO、H2S、COS、H2四种气体,起始时气体体积分数φ(CO)=φ(H2S),φ(COS)=p(H2),分别在300℃和320℃时反应,容器中H2S(g)和COS(g)的体积分数(φ)随时间(t)的变化关系如图所示。

320℃时,φ(COS)随时间变化关系的曲线是______,判断的理由是_______

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反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)   NH2COONH4(s) H1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)   CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2=+72.49kJ/mol
总反应:2NH3(g)+CO2(g)   CO(NH2)2(s)+H2O(g) H3=-86.98kJ/mol 请回答下列问题:
①根据8电子稳定构型,写出 CO(NH2)2的结构式_________________
②反应Ⅰ的H1=______________
③在____(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。
④一定温度下,在体积固定的密闭容器中按 n(NH3):n(CO2)=2:1 进行反应Ⅰ,下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是_______(填序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内气体总压强不再变化
C.NH3与CO2的转化率相等
D.容器内混合气体的密度不再变化
(2)将CO2和H2按质量比25:3充入一定体积的密闭容器中,在不同温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)   CH3OH(g)+H2O(g)。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如下图。
   
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K(Ⅰ)_____K(Ⅱ)(填“ >”“<”或“=”)。
②欲提高CH3OH的平衡产率,可采取的措施除改变温度外,还有__________________(任写两种)。
③一定温度下,在容积均为2L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器
反应物起始投入量1molCO2、3molH2a molCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g)
c mol H2O(g) (a、b、c 均不为零)
若甲容器平衡后气体的压强为开始的 5/6,则该温度下,反应的平衡常数为__________,要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,乙容器中 c 的取值范围为_______
2019-06-12更新 | 681次组卷
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(2)利用甲烷的还原性,可以对大气中的氮氧化物进行处理。已知一定条件下:


__________,该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。
(3)利用CH4可制备合成气,反应为。一定条件下,在某密闭容器中通入2 mol CH4(g)、2 mol H2O(g),达到平衡时,测得混合气体中CH4的体积分数与温度、压强(其中p1=0.1 MPa)的关系如图1所示:

①a_____(填“>”或“<”)0,p2_______(填“>”或“<”)p1
②压强为p1,温度为T1 ℃条件下,5 min时反应达到平衡状态,则0~5 min内的平均反应速率(H2)=________mol/min,用分压表示的平衡常数Kp=______(MPa)2
③时间t1时,改变某种条件,反应过程中CO浓度的变化曲线如图2所示,则t1时改变的条件可能是__________
④若该反应在T1 ℃、容积固定的密闭容器中进行,则下列能判断该反应达到平衡状态的是______
A 容器中CH4的浓度和CO的浓度相等
B 断裂2 mol H—O键的同时断裂3 mol H—H键
C (H2O)=3(H2
D 混合气体的平均分子质量不再改变
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(1)CO2催化加氢制甲醇的有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应平衡常数
500700800
Ⅰ. 1.01.702.52
Ⅱ. 2.50.340.15
Ⅲ.

H___________0(填“>”“<”或“=”)。
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注:NA表示阿伏加德罗常数的值。C(ads)为吸附性活性炭,方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量[如第一个方框中1个CH4(g)+1个CO2(g)的相对总能量为E1eV]。其中,TS表示过渡态。
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) H___________kJ·mol-1(已知:leV=1.6×10-22kJ)。
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