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:0.4 引用次数:76 题号:22666641
苯酚(C6H5OH)是一种广泛使用的化工产品,但若在水体中存在超标又会导致严重的污染。
Ⅰ.现有一种在一定温度下用某分子筛催化N2O废气氧化苯制备苯酚的新方法,方程式为C6H6(g)+N2O(g)⇌C6H5OH(g)+N2(g)。
(1)已知:①6C(s,石墨)+3H2(g)⇌C6H6(g);ΔH1=+82.9kJ·mol-1
②2N2(g)+O2(g)⇌2N2O(g);ΔH2=+163.2kJ·mol-1
③12C(s,石墨)+6H2(g)+O2(g)⇌2C6H5OH(g);ΔH3=-243kJ·mol-1
则C6H6(g)+N2O(g)⇌C6H5OH(g)+N2(g);ΔH=___________
(2)以固定N2O和苯酚比例、恒定流速、O2加入量为1%的条件下,考查单因素改变反应温度时对N2O转化率和苯酚选择性的影响如图1和图2所示。

①由图1可知,在723K进行反应时,N2O的初始转化率很高,随着反应时间的延续,N2O转化率迅速降低,究其原因可能是___________
②由图2可知,在648K和673K反应时,苯酚的选择性基本保持恒定,而在698K和723K时,苯酚选择性随着反应进行迅速下降,高温时苯酚选择性下降的原因可能是___________
Ⅱ.以苯酚为原料化合成某有机物的反应机理如图3所示(图中个别反应物未列出,Ph为苯环):

(3)过程中生成的物质A的结构简式为___________
Ⅲ.Fenton试剂氧化法是一种很好的除去废水中苯酚的方法。Fe2/H2O2联合处理有机废水时,Fe2+H2O2=Fe3+HO·+OH-,生成了氧化性能极强的HO·,使废水中的苯酚得到彻底降解。
(4)①·OH与苯酚反应的化学方程式为___________
②H2O2在Fe3O4催化下除去废水中的苯酚的原理如图4所示。研究在不同初始pH条件下,苯酚的去除率随时间的变化,结果表明:在反应开始时,初始pH=6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH=3的溶液,但一段时间后两者接近,原因是___________
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(1)①以HCl为原料,用氧化制取,可提高双益,减少污染。反应为:,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%。原理如图所示:
   
过程Ⅰ的反应为:   ,过程Ⅱ反应的热化学方程式为___________
②下图为刚性容器中,进料浓度比分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系,进料浓度比对应图中曲线___________(填“a”、“b”或“c”);
   
(2)研究CO还原对环境的治理有重要意义,相关的主要化学反应有:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
①下列描述正确的是___________;(填字母序号)
A.在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅰ,若压强不变,能说明反应Ⅰ达到平衡状态
B.反应Ⅱ;该反应在低温下自发进行
C.恒温条件下,增大CO的浓度能使反应Ⅲ的平衡向正向移动,平衡常数增大
D.上述反应达到平衡后,升温,三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡
②一定温度下,向固定体积的密闭容器中充入等物质的量的NO和CO,体系的初始总压强为p kPa,发生反应Ⅲ,实验测得,(为速率常数,只与温度有关,p为物质的分压)。达到平衡时,占平衡总体积的1/4,则___________
(3)将按体积比1∶1充入恒容密闭容器中发生反应:℃、C时,物质的分压变化如图所示。
       
根据题意可知:_________(填“>”“<”或“=”),由平衡状态a到b,改变的条件是_________
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I.工业上可利用C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)反应处理氮氧化物。
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(2)某温度下,向盛有足量单质C的恒容密闭容器通入NO,使其初始浓度为1mol·L-1。根据平衡时以某物质表示的v(或v)、浓度的数值,绘制出下图中甲、乙两点。

①乙点对应的物质是___(填化学式);该反应的平衡常数为____
②将温度降低至某一温度时,反应重新达到平衡,此时体系的压强为p=105Pa,NO的体积分数为30%,则N2的分压为p(N2)=____Pa(分压=总压×物质的量分数);则图中甲点可能移动至____点位置(填字母标号)。
II.原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表:
煤焦元素分析(%)比表面积(cm2∙g-1)
CH
S-50080.792.76105.69
S-90084.260.828.98
将NO浓度恒定的废气以固定流速通过如下反应器。不同温度下,进行多组平行实验,测定相同时间内NO的出口浓度,可得NO的脱除率与温度的关系如下图所示。[已知:NO的脱除主要含吸附和化学还原(ΔH<0)两个过程。]

(3)已知煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知,相同温度下,S-500对NO的脱除率比S-900的高,结合表格数据分析其可能原因是______
(4)350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是____
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物质H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)
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(1)则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为________
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①CO2(g)=CO2(aq)
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溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为ymol•L-1•kPa-1,当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+浓度为________mol•L-1(写出表达式,考虑水的电离,忽略HCO的电离)
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②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。
Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_________
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