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:534 题号:3023158
汽车尾气净化反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题:
(1)对于气相反应,用某组分B平衡时的分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则该反应的平衡常数KP表达式为___
(2)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g)△H=+180.5kJ·mol1
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol1
2C(s) + O2(g) =2CO(g)△H=-221kJ·mol1
则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H____,该反应能自发进行的条件_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”);
(3)在一定温度下,向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=amol,n(NO)=2a mol,n(N2)=bmol。
①若保持体积不变,再向容器中充入n(CO2)= bmol,n(NO)=amol,则此时v_____v(填“>”、“=”或“<”);
②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2-t3-t4时段N2物质的量的变化曲线___________

(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。

①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为______;在=1的条件下,应控制的最佳温度在______左右;
②目前对氮氧化物(NOx)进行治理的方法比较多,其中吸附/吸收法广受欢迎。下列物质适合作为NOx吸收剂的是____
A.活性炭             B.氨水            C.酸性尿素溶液          D.硫酸

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【推荐1】NH3是一种重要的化工原料。
(1)不同温度、压强下.合破氦平衡体系NH3的物质的量分数如图 (N2H2的起始物质的量之比为1:3)。

分析图中数据,升商温度,该反应的平衡常数K____(增大”“城小不变”)。
下列关于合成氨的说法正确的是_____(填序号)。
A.工业上合成氨,为了提高氨的含量压强越大越好
B.使用催化剂可以提高氨气的产率
C.合成氨反应△H<0、△S<0,该反应高温条件下一定能自发进行
D.减小n(N2): n(H2) 的比值,有利于提高N2 的转化率
如果开始时向密闭容器中投入1.0mol N2 3.0mol H2则在500C、3×107Pa条件下达到平衡时N2 的平衡 化率=_______。(保留两位有效数字)
(2)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一一个热点。氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液。该电池负极的电极反应式为_________________
(3)NH3也是造成水体富营养化的重要因素之一,用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的NH3转化为氮气除去,其相关反应的热化学方程式如下:
反应I: NH3 (aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H2O(l) △H1=akJ/mol;
反应II :NH2Cl(aq)+HClO(aq)=NHCl2(aq)+H2O(l) △H2=bkJ/mol;
反应III: 2NHCl2(aq) +H2O(l)=N2(g)+HClO( aq)+3HCl( aq) △H3=ckJ/mol。
①2NH3(aq)+3HClO(aq)==N2(g)+ H2O(l) △H=________kJ/mol
已知在水溶液中NH2Cl较稳定,NHCl2不稳定易转化为氮气。在其他条件不变的情况下,改变对溶液中次氯酸钠去氨氮效果与余氯(溶液中+1价氯元素的含量) 的影响如图l4所示。a点之前溶液中发生的主要反应为_______(填序号)。
A.反应I、I I       B.反应I
除氨氮过程中最佳的值约为______________
2018-03-15更新 | 207次组卷
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【推荐2】能源开发和利用是科学研究的热点课题。
(1)几个有关CO的热化学方程式如下:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1
II.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2
III.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H3
则3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) H=___________(用含H1H2H3的代数表示)。
(2)在1 L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H,测得CH3OH的浓度与温度的关系如图所示:

①△H___________(填“>”“<”或“=”)0,说明理由___________
②在T1时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,CH3OH的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业上,利用水煤气合成CH3OH的反应表示如下:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) H=-91.0 kJ·mol-1,向1 L的恒容密容器中加入0.1 mol H2和0.05 mol CO在一定温度下发生上述反应,10 min后反应达到平衡状态,测得放出的热量为3.64 kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时,H2的平均反应速率v(H2)为___________
②在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)时,平衡___________(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
(4)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.5 kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2=-90.4 kJ·mol-1
III.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3
一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为___________mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应III的平衡常数为___________
2021-07-02更新 | 1701次组卷
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【推荐3】工业燃烧煤、;石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对 废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用
Ⅰ脱硝:
已知:H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+l33kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ·mol-1
在催化剂存在下,H2还原NO2可生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为:____________
Ⅱ.脱碳:在2L的密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2,在适当的催化剂作用下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H<0
①该反应自发进行的条件是___________(填“”低温或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________(填字母)
a.混合气体的平均摩尔质量保持不变
b. CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等
d. 混合气体的密度保持不变
e. 1mol CO2生成的同时有3 mul H―H键断裂
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,请画出t2~t4CO2浓度随时间的变化。______

(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)
反应I:恒温恒容0min2600
l0min4.5
20min1
30min1
反应Ⅱ:绝热恒容0min0022

① 达到平衡时,反应I、Ⅱ对比:平衡常数K(I)_____K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度 c(I)______c(Ⅱ)。
②对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=_________。在其他条件不变的情况下,若30min时只改变温度T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1________T2(填“>”“<”或“=”)。
2017-08-15更新 | 214次组卷
共计 平均难度:一般