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:218 题号:6398154
SO2是危害最为严重的大气污染物之一,SO2 的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2。催化还原SO2不仅可以消除SO2污染,而且可得到有价值的单质S。
(1)在复合组分催化剂作用下,CH4可使SO2转化为S,同时生成CO2 和H2O。已知CH4和S的燃烧热分别为a kJ/mol 和b kJ/mol,CH4和SO2反应的热化学方程式为___________________;(△H用含a、b的代数式表示)
(2)用H2还原SO2生成S的反应分两步完成,如图1所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2 所示:

①分析可知X为____________(写化学式),0~t1时间段的温度为_____________,0~t1时间段用SO2 表示的化学反应速率为________________________________
②总反应的化学方程式为_______________________________;(可不写条件)
(3)焦炭催化还原SO2生成S2,化学方程式为:2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),恒容容器中,lmol/L
SO2与足量的焦炭反应,SO2的转化率随温度的变化如图3 所示。

①该反应的ΔH_______________0(填“>”或“<”),
②计算a点的平衡常数为_______________________
(4)工业上可用Na2SO3溶液吸收SO2,该反应的离子方程式为_______________________________,25℃时用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为______________________________。[已知:H2SO3的电离常数K1=1.3×10-2,K2=6.2×10-8]

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】乙醇是重要的燃料和有机化工原料。回答下列问题:
(1)乙烯直接水合制备乙醇涉及的反应有:
I.C2H4(g)+2H2O(g)2CH3OH(g) H1=+29.1 kJ·mol1
II.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.9 kJ·mol1
III.CH3OCH3(g)C2H5OH(g) H3=-50.7 kJ·mol1
①乙烯直接水合反应的热化学方程式为________________________
②恒温下,反应II可以________ (填“增大”“减小”或“无影响”)反应I中乙烯的转化率,理由为________________________________
③一定温度下,向恒容刚性容器中以物质的量之比1:1充入C2H4(g)和H2O(g),发生乙烯直接水合反应。实验测得反应前容器内压强为p0 kPa,20 min达到平衡时容器内压强为p1 kPa。0~20 min内反应的平均速率v(C2H4)=________ (用分压表示,下同);反应的平衡常数Kp________kPa1
(2)目前认为酸催化下乙烯水合制乙醇的反应过程中能量变化如图所示。

①反应过程中的决速步骤为________________
②反应物分子有效碰撞几率最大的步骤为________,对应反应的化学方程式为________
2020-11-19更新 | 163次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】中国的地热能开发和利用过程中,硫磺温泉常伴有H2S气体生成。H2S为无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体,H2S脱硫技术是当前的重点研究方向。
(1)20世纪30年代,德国法本公司将H2S的氧化分两阶段完成。
第一阶段反应为H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)    ΔH=−518.9kJ·mol−1
第二阶段反应为2H2S(g)+SO2(g)=2H2O(g)+Sx(s)    ΔH=−96.1kJ·mol−1
19世纪英国化学家Claus开发了H2S氧化制硫的方法,即:3H2S(g)+O2(g)=Sx(s)+3H2O(g),ΔH=_______kJ·mol−1
(2)氧化锌法也是一种传统的脱硫方法,其反应原理如下:ZnO(s)+H2S(g)ZnS(s)+H2O(g)  ΔH=−76.63kJ·mol−1,文献显示,工业上氧化锌法控制温度在300~400℃,分析控制此温度区间的原因:温度过低_______,温度过高_______
(3)热解H2S制H2。根据文献,将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生如下反应:
Ⅰ.2H2S(g)2H2(g)+S2(g)    ΔH1=+170kJ·mol−1
Ⅱ.CH4(g)+S2(g)CS2(g)+2H2(g)    ΔH2=+64kJ·mol−1
总反应:Ⅲ.2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)
投料按体积之比V(H2S)∶V(CH4)=2∶1,并用N2稀释。
①反应Ⅱ能自发进行的条件是_______(填“高温或低温”)。
②恒温恒压下,增加N2的体积分数,H2的物质的量_______(填“增大,减小或不变”)。
③在TK、pkPa反应条件下,只充入H2S和Ar气体进行H2S热分解反应。已知反应一开始,c(H2S)∶c(Ar)=1∶3,平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,则平衡常数Kp=_______kPa。
(4)用CH4燃料电池连接成如图b装置。

①乙池中X为钠离子交换膜(只允许钠离子通过),石墨电极(C)作_______极,写出乙池总反应的离子方程式_______
②当甲池中消耗标准状况下4.48LO2时,丙中a、b均为惰性电极,W为足量硝酸银溶液,停止电解后要加入_______克Ag2O才能复原。
(5)燃油汽车尾气中含有和氮氧化物,氮氧化物包括等,研究还原氮氧化物及氮氧化物的分解对环境的治理有重要意义。已知:  的燃烧热为
写出催化转化成的热化学方程式_______
2024-06-14更新 | 31次组卷
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【推荐3】处理、回收CO是环境科学研究的热点。CO处理大气污染物的反应为,研究者提出气相中催化CO与反应的历程分为两步,反应如下:
第一步:    kJ/mol
第二步:    kJ/mol
(1)总反应___________kJ/mol。
(2)若第一步为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号),判断的理由是___________

A.        B.       

C.         D.    

(3)若向恒温的2 L密闭容器中加入2 mol CO和1 mol 气体,发生总反应生成
①下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.容器中压强不再变化       B.的浓度之比不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化       D.的体积分数不再变化
②反应进行2 min达到平衡,此时的体积分数为20%,则用CO的浓度变化表示的平均反应速率为___________
(4)若在密闭容器中按起始时不同投料比发生反应的平衡转化率随温度的变化如图所示。据图分析,___________3(填“>”“<”或“=”);K时,上述反应的平衡常数___________

   

2023-06-05更新 | 122次组卷
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