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:0.4 引用次数:724 题号:3152669
Ⅰ.CO和H2作为重要的燃料和化工原料,有着十分广泛的应用。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) △H2= +131.3 kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)△H= _________ kJ·mol-1
(2)利用反应CO(g) +H2(g)+O2(g) = CO2(g) +H2O(g) 设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气(CO和H2物质的量之比为1:1)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质的一种新型电池。现以该燃料电池为电源,以石墨作电极电解饱和NaCl溶液,反应装置以及现象如图所示。则有:
   
①燃料电池即电源的N极的电极反应式为 ________________________
②已知饱和食盐水的体积为1 L,一段时间后,测得左侧试管中气体体积为11.2 mL(标准状况),若电解前后溶液的体积变化忽略不计,而且电解后将溶液混合均匀,则此时溶液的pH为 _______________
Ⅱ.CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为: 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。请回答下列问题:
(3)一定温度下,在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时,反应进行到t时刻时达到平衡状态,此时n(CO)=amol、n(NO)=2amol、n(N2)=bmol,且N2占平衡混合气体总体积的
①该反应的平衡常数K=______________(用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是____(填序号)。
A.v(CO2)生成=v(CO)消耗
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变       
D.NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
(4)在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示,则:
   
①有害气体NO的转化率是________ ,0~15minCO2的平均反应速率v(CO2)=____(保留小数点后三位)。
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件是____(填序号)。
A.增加CO的量          B.加入催化剂     C.减小CO2的量 D.扩大容器体积

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【推荐1】 Ⅰ.氢气在工业合成中应用广泛。
二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:


(1)总反应的___________;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A.                          B.   
C.                                   D.   
(2)根据以上信息判断制取甲醇的反应在___________(填高温或低温)条件下可自发进行。
(3)当温度为,反应①的化学平衡常数,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
此时上述的反应①中正、逆反应速率的关系式是___________(填代号)。
A.B.C.D.无法判断

Ⅱ.可以消除氮氧化物的污染,主要反应原理为,在密闭容器中通入,在一定温度下进行上述反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(P)的数据见下表(提示:恒温恒容条件下压强与气体的物质的量成正比):
反应时间0246810
总压强4.805.445.765.926.006.00
(4)由表中数据计算,达到平衡时的转化率为___________,该温度下的平衡常数___________
Ⅲ.氮的化合物在生产、生活中广泛存在。键能是将理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。已知化学键的键能如下表:
化学键
键能/946497193391463
(5)写出气态肼(H2N-NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式:___________
2023-10-08更新 | 114次组卷
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【推荐2】I.化学反应过程既是物质的转化过程,也是能量的转化过程。
(1)t℃时,关于的两个反应的信息如下表所示:
化学反应正反应活化能逆反应活化能t℃时平移常数
请写出t℃时,被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式___________(反应热用a、b、c、d代数式表示)。
(2)二氧化氯为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出如图所示用电解法制取的新工艺。用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极反应式为___________

II.亚硝酰氯是有机合成中的重要试剂。实验室可用如下反应合成亚硝酰氯:   
(3)T℃下,向某真空恒容密闭容器中加入足量的并充入一定量的,发生反应II:和反应I,测得起始压强为,达到平衡时NOCl(g)的压强为。若此温度下,反应II的平衡常数,则平衡时NO的转化率为___________;该温度下,反应I的平衡常数___________。(用气体物质的平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,用含a、b、c的代数式表示)
(4)反应的速率方程式可表示为其中代表正、逆反应的速率常数,与温度、催化剂等有关,与浓度无关。已知:。下图中所示有2条直线分别代表的关系,其中代表关系的直线是___________(填字母)。理由是___________

(5)一定条件下向恒容密闭容器中按一定比例充入发生反应I,平衡时体系中体积分数的变化如图所示,则NO转化率最大的是___________(填“A” “B”或“C”)点,当时,表示平衡状态时的可能是___________(填“D”“E”或“F”)点。
2023-04-18更新 | 106次组卷
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【推荐3】甲醇是重要的化工原料之一,也可用作燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
请回答下列问题:
(1)在某催化剂作用下,反应ⅰ的反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上):

   

①反应ⅰ在___________(填“较低”或“较高”)温度下才能自发进行。
②结合反应历程,写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式:___________
___________(计算结果保留两位有效数字,已知)。
(2)反应ⅰ的Arrhenius经验公式(为活化能,为速率常数,均为常数,为温度),实验数据如图中曲线所示。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线所示,则实验可能改变的外界条件是___________

   

(3)将一定量的充入密闭容器中并加入合适的催化剂,只发生反应ⅱ和ⅲ。相同温度下,在不同压强下测得的平衡转化率、的选择性[]和的选择性[]随压强的变化曲线如图所示。

   

图中表示CO2的平衡转化率的曲线是___________(填“m”“n”或“p”),简述判断方法:___________
(4)有研究认为,在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度不变,向一恒容密闭容器中充入4molCO2和8molH2,在该催化剂作用下发生反应,经5min达到平衡,测得H2O(g)的物质的量为3mol,起始及达平衡时容器的总压强分别为,则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为___________ kPa•min-1(用含的式子表示,下同,分压总压物质的量分数);反应ⅱ的压强平衡常数___________(为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
(5)光催化CO2制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原CO2的机理如图所示,光照时,低能价带失去电子并产生空穴(,具有强氧化性)。在低能价带上,H2O直接转化为O2的电极反应式为___________

2023-10-06更新 | 947次组卷
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