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:470 题号:5028001
(M分)研究碳、氮及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。氧化还原法消除NOx的转化如下:NONO2N2
已知:NO(g)+O3(g)==NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)==2NO2(g) △H=-2116.2kJ·mol-1
(1)则反应I的热化学方程式为_________________
(2)有人设想将CO按下列反应除去:2CO(g)==2C(s)+O2(g) △H >0,你认为该设想能否实现并说明理由:_____________________
(3)一定条件下,CO可与粉末状的氢氧化钠作用生成甲酸钠。已知常温时,甲酸的电离平衡常数Ka= l.70×10-4。向20 mL 0.1 mol/L的甲酸钠溶液中滴加10mL 0.1 mol/L的盐酸,混合液呈_____(填“酸”或“碱”)性,溶液中离子浓度从大到小的顺序为_____________
(4)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2 L恒容密闭容器中加入0.1000 mol NO和2.030 mol固体活性炭,生成A、B两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如下表:
固体活性炭/molNO/molA/molB/mol
200℃2.0000.040 00.030 00.030 0
335℃2.0050.050 00.025 00.025 0
①该反应的正反应为_________(填“吸热”或“放热”)反应。
②200℃时,平衡后向恒容容器中再充入0.100 0 mol NO,再次平衡后,NO的百分含量将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③计算反应体系在335℃时的平衡常数_______________
(5)CO2的处理方法有多种,将少量CO2气体通入石灰乳中充分反应,达到平衡后,测得溶液中c(OH-)=c mol/L,则c(CO32-)=_____mol·L-1(用含a、b、c的代数式表示)。(已知Kap(CaCO3)=a,Kap[Ca(OH)2]=b)

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【推荐1】氢能是一种高效清洁、极具发展潜力的能源。利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气,具有良好的应用前景。
已知下列反应:

(1)反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数随温度变化曲线如图所示。则△H1________△H2(填“>”、“<”或“=”);△H3=________(用△H1、△H2表示)。
(2)向2L密闭容器中充入H2和CO2共6mol,改变氢碳比[n(H2)/n(CO2)]在不同温度下发生反应III达到平衡状态,测得的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题:

①温度升高,K值________(填“增大”、“减小”、或“不变”)。
②提高氢碳比,K值________ (填“增大”“减小”或“不变”),对生成乙醇________ (填“有利”或“不利”)
③在700K、氢碳比为1.5,若5min反应达到平衡状态,则0~5min用H2表示的速率为________
(3)反应III在经CO2饱和处理的KHCO3电解液中,电解活化CO2制备乙醇的原理如图所示。

①阴极的电极反应式为________________
②从电解后溶液中分离出乙醇的操作方法为________________
(4)在一定条件下发生反应Ⅳ,测得不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法正确的为________ (填序号)

①不同条件下反应,N点的速率最大
②M点平衡常数比N点平衡常数大
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的产率增大
④实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的平衡转化率
2018-04-14更新 | 291次组卷
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【推荐2】发展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重要措施。间接法是先由煤制合成气(组成为H2、CO和少最的CO2)制备甲醇或二甲醚(CH3OCH3),其主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)     △H1=-90.1 kJ•mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应:
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g)        △H3=-41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应:
④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)分析上述反应(均可逆),发生反应④对于CO转化率的影响是_______(填增大减小无影响,其理由是__________
(2)在二个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述二甲醚合成反应④。实验数据见下表:
容器编号温度(℃)起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OCH3(g)H2O(g)
a3870.20000.0800.080
b3870.4000
c2070.20000.0900.090

387℃时,反应④的化学平衡常数K=__________


②达到平衡时,容器b中CH3OH的转化率为________
③达到平衡时,容器c中CH3OCH3的体积分数为________
(3)由H2和CO可直接制备二甲醚:2CO2(g)+4H2(g)=CH3OCH(g)+H2O(g)    ΔH=__________;为提高反应物的转化率,根据化学反应原理,理论上应采取的措施是________(填序号)。

A.高温高压       B.低温低压     C.高温低压     D.低温高压


(4)有研究者用Cu-Zn-Al和Al2O3作催化剂,压强为5.0 MPa的条件下,由合成气[=2]直接制备二甲醚,结果如下图所示.已知:选择性=×100%。则有图可知二甲醚的选择性达最大值时对应的温度是____________


(5)2016年,我国的两个科研团队在合成气直接制备低碳烯烃(nCO+2nH2CnH2n+nH2O)的研究中连续取得重大突破,论文分别发表在《德国应用化学》(2016.03.16)、《Nature》(2016.10.06)杂志上。=2时,前者在400℃,1MPa的条件下,CO转化率为11%,低碳烯烃选择性达74%;后者在250℃,0.1~0.5MPa的条件下,CO转化率为31.8%,低碳烯烃选择性为60.8%,则其中低碳烯烃的产率较大者的值为_________
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【推荐3】钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。
(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化为MoO2F2和MoOF4(少量),硝酸本身被还原为NO2,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________
(2)已知:2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s) △H1
2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) △H2
MoS2(s)+2 O2(g)=Mo(s)+2SO2(g) △H3
则△H3=_________(用含△H1、△H2的代数式表示)
(3)电氧化法提纯钼的原理:将辉钼矿(MoS2)放入装有食盐水的电解槽中,用惰性电极电解,MoS2被氧化为MoO42-和SO42-
①辉钼矿应放入电解槽的_________(填“阴极区”或“阳极区”)。
②阴极的电极反应式为___________________________
(4)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H,实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。


①由图1可知,该反应△H______(填“>”或“<”)0,p1、p2、p3由大到小的顺序为_______________________
②由图2可知,A点时H2的平衡转化率为____________
③B点对应的平衡常数K=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)(MPa)2
2019-01-01更新 | 617次组卷
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