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:151 题号:22351326
氨是一种重要的化工原料,迄今为止,人类仍然在追求低成本、高产率的合成氨技术。
Ⅰ.直接合成氨。
(1)根据图1所示的能量转换关系,合成的热化学方程式为_______

(2)为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾,选择使用双催化剂,通过光辐射产生温差。使_______(填“热”或“冷”,下同)表面断裂,氨气在_______表面生成,有利于提高合成氨的反应速率和平衡产率。
Ⅱ.电化学法合成氨。
应用电化学原理,硝酸盐亚硝酸盐氨,实现了高效合成氨,装置如图2。

(3)生成的电极反应式是_______
(4)当电路中有电子通过时,一定量的被还原生成_______
Ⅲ.氯化镁循环法合成氨。

(5)选用试剂完成转化。
①选用进行转化,将置于中能释放出,反应的方程式是_______
②选用固体进行转化,依据合成氨的过程(如图3),写出合成氨的总反应方程式:_______

③相比于,用固体转化的优点有_______(写出一条即可)。

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【推荐1】二甲醚(DME)(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) H1= -90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O H2= -23.5kJ·mol-1
③CO(g) + H2O(g)CO2 (g)+H2(g) H3= -41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2 (g) H= ___________kJ/mol。
(2)以下说法能说明反应3H2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g) +CO2 (g)达到平衡状态的有___________
A.的浓度之比为3︰1
B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(3)如图所示装置,装置A是二甲醚燃料电池,已知该装置工作时电子从b极流出,a极流入。

①A池中a电极反应式为___________
②当装置A中消耗0.25mol二甲醚时,此时转移的电子数为___________;装置A中溶液的pH会___________(填写“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(S)+CO2(g)2CO(g)平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:

(已知气体分压(P)=气体总压(P)×体积分数)
①该反应___________(填“>”“<”或“=”)0,550 ℃ 时,平衡后若充入惰性气体,平衡___________(填“正移”“逆移”或“不移动”)。
②650 ℃ 时,反应达平衡后的转化率为___________(保留2位有效数字)。
③T ℃ 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________ P
2020-12-14更新 | 140次组卷
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【推荐2】一定条件下,向容器中同时通入甲烷、氧气和水蒸气三种气体,发生的化学反应有:
反应过程化学方程式焓变△H(kJ•mol-1)活化能Ea(kJ•mol-1)
甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6
CH4(g)+O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5
蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)+206.2240.1
CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)+158.6243.9

(1)已知:H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1,则表示H2燃烧热的热化学方程式为______
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率小于甲烷氧化的反应速率,原因可能是______
(3)恒温恒压体系(温度为T,压强为P)反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)达到平衡时,各气体的物质的量均为1mol,用某气体组分(B)的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP)。则:
①平衡常数Kp=______
②再向容器中瞬时同时充入1molCH4、1mol H2O、1molCO、3molH2,此时()______()(填“>”“<”或“=”)。
③恒温恒容条件下,将CH4、H2O、CO、H2按照体积比1:1:1:3投料,能判断反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)达到平衡状态的是______
A.密度保持不变
B.CO体积分数保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.c(CO)和c(H2)的比保持不变
E.2molO-H断裂的同时,有3molH-H断裂
(4)向绝热恒容密闭容器中通入CH4和O2使反应CH4(g)+O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图。图中c点反应是否达到平衡:______(填“是”或“否”)。

(5)利用重整反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),设计一种熔融碳酸盐燃料电池,原理示意如图,电极B上发生的电极反应为______
2020-07-11更新 | 254次组卷
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【推荐3】深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义, 按要求回答下列问题:
(1)合成尿素的反应为: 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l),若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.2v(NH3) = v[CO(NH2)2]B.压强不再变化
C.混合气体的密度不再变化D.CO2的体积分数不再变化

(2)CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。在Zn作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。

总反应:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=___________kJ·mol-1;该总反应的决速步是反应___________(填“①”或“②”)
(3)已知:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O),k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是___________(填字母序号)。
A.升温B.恒容时,再充入CO
C.恒容时,再充入N2OD.恒压时,再充入N2

(4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的CO(g)和 N2O(g)发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示:

①表示N2O的转化率随的变化曲线为___________曲线(填“I”或“Ⅱ”);
②T1___________T2(填“>”或“<”);
③已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强(100kPa),p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T4时,该反应的标准平衡常数Kθ=___________(列出计算式)。
2024-02-25更新 | 387次组卷
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