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:367 题号:6298998
“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题,为了减少空气中的温室气体,并且充分利用二氧化碳资源,科学家们设想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0kJ·mol-1
①上述反应中每生成1molFe3O4,转移电子的物质的量为_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1,则反应:3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g)的△H=__________
(2)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。
①分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为12%,烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量最多为____________(精确到0.01)。
   
②通常情况下温度升高,CO2脱除效率提高,但高于40℃时,脱除CO2效率降低的主要原因是______________
(3)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图所示,回答下列问题:
   
       该反应的化学方程式为________________;反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_________
       向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2mol·L-1、H2:0.8mol·L-1、CH4:0.8mol·L-1、H2O:1.6mol·L-1,CO2的平衡转化率为_________________;300℃时上述反应的平衡常数K=___________________
③已知该反应正反应放热,现有两个相同恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2,在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是________(填字母):
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1。

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】“绿水青山就是金山银山”,研究NO2、NO、CO、NO2等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
(1)已知:①NO2(g) + CO(g)CO2(g) + NO(g)ΔH=-234 kJ/mol该反应的平衡常数为K1(下同)
②N2(g)+O2(g) 2NO(g)       ΔH=+179.5 kJ/mol K2
③2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) ΔH=-112.3 kJ/mol K3
试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式____________________
以及此热化学方程式的平衡常数K=________(用K1、K2、K3表示)。
(2)①一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。温度高于710K时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是________

②已知:测定空气中NO和CO含量常用的方法有两种:
方法1:电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示,则工作电极的反应式为____
方法2:氧化还原滴定法。用H2O2溶液吸收尾气、将氮氧化物转化为强酸,用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式:________________
(3)NO2会污染环境,可用Na2CO3溶液吸收NO2 并生成CO2,已知9.2gNO2气体和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,恰好反应后,使得溶液中的CO2完全逸出,所得溶液呈弱碱性,则溶液中存在的所有离子浓度大小关系是____________________________
(4)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图I、Ⅱ所示。

①由图I知,当废气中的NO含量增加时,宜选用___________法提高脱氮的效率。
②图Ⅱ中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,其可能原因为___________
(5)研究表明:NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硫脱硝的影响。温度高于60℃后,NO去除率下降的原因为___________
2019-01-06更新 | 185次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】落实“双碳”目标,碳资源的综合利用成为重中之重。
I.甲醇不仅是重要的化工原料,还是性能优良的车用燃料。CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下可以合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,此反应分两步进行:
反应i:Cu/ZnO(s)+H2(g)=Cu/Zn(s)+H2O(g) ΔH>0
反应ii:_______       ΔH<0
(1)反应ii的化学反应方程式为_______
(2)在绝热恒容的密闭容器中,将CO2和H2按物质的量之比1:3投料发生该反应,下列不能说明反应已达到平衡的是_______(填字母标号)。
A.CO2和H2的转化率相等
B.体系的温度保持不变
C.单位时间体系内减少3molH2的同时有1molH2O增加
D.合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)研究表明,用可控Cu/Cu2O界面材料也可催化CO2还原合成甲醇。将6.0molCO2和8.0molH2充入体积为3L的恒温密闭容器中发生此反应。测得起始压强为35MPa,H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。

①图1中与实线相比,虚线改变的条件可能是_______
②该反应在0~4min内(实线)H2O的平均反应速率为_______(保留2位有效数字)。
③该条件下(实线)的Kp_______MPa-2
④Cu2O的立方晶胞结构如图2所示。白球代表的是_______(填“Cu+”或“O2-”);a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、(),则d的坐标参数为_______

II.在催化剂作用下,用CO脱除NO的反应为:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。
(4)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-Ea/T+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效率进行了实验探究,获得如图3曲线。从图中信息获知催化剂的催化效率m_______n(填“>”“=”或“<”),其理由是_______
2023-03-09更新 | 309次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾,清洁地利用煤炭的重要途径之一。
(1)已知:H2O(g)=H2O(l)   △H=-44 kJ·mol-1
物质H2(g)C(s)CO(g)
燃烧热kJ·mol-1285.8393.5283.0
⑴请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式_______
②在恒温、恒容的反应器中,能表明上述反应达到平衡状态的是_______
a.混合气体平均相对分子质量不再改变
b.气体压强不再改变

c.各气体浓度相等
d.反应体系中温度保持不变

e.断裂氢氧键速率是断裂氢氧键速率的2倍
f.混合气体密度不变

g.单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量比为9:1
(2)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2、H2)在催化剂的作用下合成甲醇,其中部分主反应如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g) +H2O(g)     △H=-58kJ/mol
①请推断该反应自发进行的条件为____________
②若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。


曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KI__KII(填“>”或“=”或“<”);若5min后反应达到平衡状态,H2的转化率为90%,则用CO2表示的平均反应速率为_____,该温度下的平衡常数为___;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_____
a.升高温度b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
(3)CH4燃料电池利用率很高,装置中添加1L 2 mol·L-1 的KOH溶液为电解质,持续缓慢通入标准状况下甲烷2.24L时负极电极反应为_________________
2017-05-06更新 | 262次组卷
共计 平均难度:一般