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:148 题号:5638757
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“<”)。

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】目前人们对环境保护、新能源开发很重视。
(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气中的氮氧化物NOx,可用CH4催化还原,消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+ 2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-860.0kJ·mol-1
②2NO2(g) N2O4(g) ΔH =-66.9 kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2、H2O(g)和CO2的热化学方程式: _________
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)的容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min04080120160
n(NO)(甲容器,400℃)/mol2.001.501.100.600.60
n(NO )(乙容器,400℃)/mol1.000.800.650.530.45
n(NO )(丙容器,T℃)/mol2.001.000.500.500.50

①该正反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率(NO)________
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

①A.B两点的浓度平衡常数关系:KcA=______KcB(填“>”、“<”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是 _____(填“A”、“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C=_____(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)实验室常用NaOH溶液吸收法处理NOx,反应的化学方程式如下(已知NO不能与NaOH溶液反应):
NO+ NO2 + 2NaOH=2NaNO2 + H2O 2NO2 +2NaOH=NaNO2+ NaNO3 + H2O
①若NOx(此时为NO和NO2的混合气体)能被NaOH溶液完全吸收,则x的取值范围为_______
②1 mol NO2和溶质物质的量为1 mol的NaOH溶液恰好完全反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为,___________
2020-09-23更新 | 115次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】工业利用催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。
(1)原料气(含、CO)中的CO能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为:   
①为提高CO吸收率,应选择的条件为___________
A.高温高压    B.高温低压    C.低温高压    D.低温低压
中的配体为___________
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
   
①该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为___________。合成氨反应:___________(用图中字母表示)。
②铁催化合成氨时需吸附在催化剂表面活性位点进行反应,由合成氨反应的速率方程(k为速率常数)可知,越大,反应速率越小。原因是___________
(3)反应的标准平衡常数可表达为:,其中为标准压强(0.1MPa),分别为各组分的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)。若起始物质的量之比为1:3,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时转化率为50%,则___________(结果保留两位有效数字)。
2023-07-01更新 | 108次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】甲硫醇(CH3SH)是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过CH3OH和H2S合成CH3SH的主要反应为:
Ⅰ.       
Ⅱ.       
回答下列问题:
(1)计算反应的△H=________kJ/mol。
(2)T1℃时,向恒容密闭容器中充入一定量CH3OH(g)和H2S(g)发生反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是________(填选项字母);若按相同比例再充入一定量CH3OH(g)和H2S(g),CH3OH(g)的平衡转化率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
A.容器内气体密度不再发生变化        B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.H2S(g)的体积分数不再发生变化       D.CH3SCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化
(3)T2℃时,向压强为P0的恒压密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CH3OH(g)和H2S(g)发生反应,达到平衡时,CH3OH(g)的转化率为80%,CH3SCH3(g)的体积分数为5%。
①计算H2S(g)的选择性为________(CH3SH的选择性)。
②反应Ⅰ的平衡常数Kp=________(Kp是用分压表示的平衡常数,结果保留两位小数)。
(4)在=1:2、反应压力为0.7Mpa条件下,气体按90 mL/min的速率通过催化剂表面发生反应,每分钟反应体系中CH3OH(g)转化率、CH3SH(g)选择性随温度的变化如图甲所示,催化机理如图乙所示。

①370℃时,用CH3SH(g)分压表示的反应速率为________Mpa/min(结果保留两位有效数字)。
②当温度高于370℃时,CH3OH(g)转化率随温度升高而降低的原因可能为________
③从电负性的角度描述ⅲ→ⅰ中脱水的过程:________
2024-05-12更新 | 105次组卷
共计 平均难度:一般