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-工业流程题 难度:0.65 引用次数:502 题号:4235189
【加试题】污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含少量铁,铝,铜,镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。

请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了_______(选填下列字母编号)。
A.废弃物的综合利用B.白色污染的减少C.酸雨的减少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3,其原因是_______
(3)已知:25℃、101kPa时,



SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_______
(4)MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是_______
(5)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程,将5 m3(标准状况)含SO2的体积分数为3 %的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终每得到MnO2的质量1 kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2_______kg。

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名校
【推荐1】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=+133kJ·mol-1
H2O(g)= H2O(l)        △H=-44kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为______________
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)
(1)①该反应自发进行的条件是____(填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____
a、混合气体的平均式量保持不变            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、1molCO2生成的同时有3mol H-H键断裂
(2)产物甲醇可以用作燃料电池,该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是____________                                   
(3)资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。
在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) 其平衡常数表达式为_____________________________
向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为:CO2:0.2 mol·L1,H2:0.8 mol·L1,CH40.8 mol·L1
H2O:1.6 mol·L1
则CO2的平衡转化率为________。300 ℃时上述反应的平衡常数K=___________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H_____ O (填“>”或“<”)。
2017-11-16更新 | 148次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】氮气是制备含氮化合物的重要原料,而含氮化合物的用途广泛。请回答下列问题:
(1)两个常见的固氮反应为:
N2(g)+ O2(g) 2NO(g)               (I)
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (II)
①气相反应中,物质的组成习惯用分压表示,相应的平衡常数用Kp表示。请写出反应(I)的平衡常数表达式: Kp=___________
②反应(I)、(II)在不同温度下反应的平衡常数Kp示于下表。
反应(I)(II)
温度/K2982000298473673
Kp4.5 ×10-313.8 ×10-462 (kPa) -26.2 ×10-5 (kPa)-26.0 ×10-8 (kPa)-2

根据表中数据判断下列说法中正确的是___________ ( 填序号)。
a.反应(I)为吸热反应,而反应(II)为放热反应
b.常温下,反应(I)的反应速率很小,而反应(II) 的反应速率很大
c.升高温度,反应(I)的反应速率增大,反应(II)的反应速率减小
d.常温下,利用反应(I) 固氮和利用反应(II) 固氮的反应程度相差很大
(2)合成氨工业中原料气的主要成分是N2与H2,但其中所含的少量CO对合成塔的催化剂有害,因此需要对原料气精制,这由“铜洗”工序实现。有关反应的化学方程式如下:
[Cu(NH3)2]Ac (aq)+ CO (g) + NH3(g) [Cu(NH3)3]Ac·CO (aq) ΔH = -35 kJ/mol
请分析精炼工序生产条件的控制________。实际生产中,必须维持一定的Cu(I)/Cu(II)比例, 为什么________
(3)工业上,也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3.通入N2的一极是阴极还是阳极________?写出阳极的电极反应方程式________
(4)氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料。直接供氨碱性燃料电池如图所示。

①写出该燃料电池的负极反应方程式_____
②已知一些化学键的键能数据如下表:
化学键O-OO=ON-NN=NNNO-HN-H
键能/(kJ/mol)138498159419945465389

请计算反应4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O (g)的     ΔH________
2021-08-02更新 | 78次组卷
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【推荐3】处理废气、废水中的含氮、重金属离子等物质,可以减少环境污染。
(1)利用甲烷可将氮氧化物还原为氮气除去。已知:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H=akJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=bkJ•mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=ckJ•mol-1
①已知反应中相关化学键的键能数据如表:
化学键C-HO=OC=OO-H
E/(kJ•mol-1)411494800460
则b=_____
②反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=_____kJ•mol-1 (用a、b、c表示)。
(2)利用H2可将NO还原为N2除去,其能量变化如图1所示。则2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) H=______
   
(3)可用NaClO溶液来处理NO气体,装置如图2所示。
   
①吸收时采用气液逆流接触吸收的原因是_____
②NaClO溶液吸收NO时发生反应的离子方程式为_____
(4)用(NH4)2S可将废水中的Cu2+转化为CuS沉淀而除去,离子方程式为_____
(5)尿素的成分是CO(NH2)2(尿素中C、N元素的化合价分别为+4价、-3价)。向含有尿素的溶液中加入MgCl2溶液,可以生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀,同时有CO2气体产生,氮元素转化为NH。该反应的离子方程式为_____
2023-04-25更新 | 154次组卷
共计 平均难度:一般