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 > 盖斯定律的应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:354 题号:4884860
化学在解决雾霾污染中有着重要的作用,雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物PM2.5)、
氮氧化物(NOx)、CO、SO2等.
(1)已知:NO(g)+O2(g)═NO2(g)△H=﹣56.5kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=_________kJ•mol﹣1
一定条件下,将NO2与SO2以物质的量比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,
下列能说明反应达到平衡状态的有____________
a.混合气体的平均相对分子质量
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2物质的量比为1:3,则平衡常数K=________(用分数表示)
NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO),不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请解释300℃之后脱氮率逐渐减小的原因:__________________________

(2)CO综合利用.
①CO用于合成甲醇反应方程式为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.得知该反应的△H_________0,该反应的实际生产条件控制在 250 ℃、1.3×104kPa左右最为适宜.反应达平衡后,下列操作既能加快反应速率,又能使平衡混合物中CH3OH物质的量分数增大的是____________
a. 升温                                   b.恒容条件下充入H2
c.加入合适的正催化剂             d.恒容条件下再充入1molCO,2mol H2
e.压缩体积                              f.移走一部分CH3OH
②电解CO制备CH4,电解质为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极区电极
反应式_______________

(3)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l) H2SO3(l) H(aq)+HSO (aq)            
HSO (aq) H(aq)+SO (aq)                                        
Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH(aq)                                      
Ca2+(aq)+SO (aq) CaSO3(s)                                        
该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO的浓度为_________________

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【推荐1】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点.
已知:①CH4的燃烧热为890KJ·mol-1; ②H2的热值为50.2kJ·g-1
则甲烷部分氧化生成CO2H2的热化学方程式为___________________________________;该反应自发进行的条件是___________
(2)Bodensteins研究了如下反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)△H=+11kJ/mol716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min020406080120
X(HI)1.000.9100.8500.8150.7950.784
X(HI)0.000.6000.7300.7730.7800.784

①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________
②上述反应中,正反应速率为v=kx2(HI),逆反应速率为v=kx(H2)x(I2),其中k、k为速率常数,若k=9.00min-1,在t=20min时,v=__________min-1(保留三位有效数字)
③由上述实验数据计算得到v~x(HI)v~x(H2)的关系可用下图表示。在上述平衡基础上,缓慢升高到某一温度,反应重新达到平衡,请在下图中画出此过程的趋势图。______________

(3)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4-Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为______________________
2018-03-24更新 | 230次组卷
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【推荐2】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义
(1)工业合成氨工业常用的催化剂是____________,氨分子的电子式是__________
(2)图是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式_______。(热量Q的数值用含字母a、b的代数式表示)

(3)下列有关该反应的说法正确的是_____(填序号)
A.保持容器的体积不变,当混合气体的密度不变时,说明反应已经达到平衡状态。
B.达到平衡时若升高温度,混合气体中氮元素的质量分数将变大。
C.达到平衡时若减少容器的体积,正反应速率将大于逆反应速率。
D.达到平衡后,N2的转化率和H2的转化率一定相等。
(4)在催化剂存在下,NH3可用来消除NO的污染,生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式:_____________________;该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是___________
(5)把NH3通入盐酸溶液中,所得溶液的pH=7, 此时溶液中离子浓度关系是__________ ; ______
2020-03-21更新 | 80次组卷
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【推荐3】硫酸在生活和生产中应用广泛。
Ⅰ 某工厂以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料,采用“接触法”制备硫酸。
已知298 K和101 kPa条件下:
2FeS2(s)=2FeS(s)+S(s) ΔH1
S(s)+2O2(g)=2SO2(g) ΔH2
4FeS(s)+7O2(g)=2Fe2O3(s)+4SO2(g) ΔH3
则在该条件下FeS2与O2生成Fe2O3和SO2的总热化学方程式是________
Ⅱ 催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0
(1) 在体积可变的密闭容器,维持压强为1×105 Pa和初始n(SO2)=2 mol,充入一定量的O2,SO2平衡转化率α(SO2)随O2物质的量n(O2)的变化关系如图所示:

①在1000℃时,SO2平衡转化率随着O2物质的量的增大缓慢升高,解释其原因________
②a点时SO3的平衡分压p(SO3)=________Pa(保留2位有效数字,某组分的平衡分压=总压×某组分的物质的量分数)。
(2)保持温度不变,向固定体积的密闭容器中充入一定量的SO2、O2。请画出平衡体系中SO3的体积分数φ(SO3)随初始SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]的变化趋势图。

(3)已知活化氧可以把SO2快速氧化为SO3。根据计算机模拟结果,在炭黑表面上O2转化为活化氧的反应历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是________

A O2转化为活化氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程
B 该过程中最大能垒(活化能)E=0.73 eV
C 每活化一个O2吸收0.29 eV的能量
D 炭黑可作为SO2转化为SO3的催化剂
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Ⅲ 硫酸工厂尾气中的SO2可被NaOH溶液吸收,用惰性电极将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH的同时得到H2SO4,写出阳极的电极方程式________
2019-12-17更新 | 284次组卷
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