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:996 题号:7620611
I.已知:①NaHCO3(s)=Na+(ag)+HCO(aq)H1=+18.81kJ·mol1
②Na2CO3(s)=2Na+(aq)+CO (aq)H2=-16.44 k J· mol1
③2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(1)H3=+92.34kJ·mol1
请回答:
(1)资料显示,NaHCO3固体加热到100℃发生分解,但是加热NaHCO3溶液不到80℃就有大量CO2气体放出,用反应热角度说明原因_________________________________
(2)NaHCO3溶液中主要存在2种化学平衡:a.HCO+H2O H2CO3+OH,b.2HCO CO+H2O+CO2。根据理论计算0.10 mol·.L1NaHCO3溶液中2个反应的转化率随温度变化如图1所示(不考虑相互影响):

①计算25℃0.10mol·L1NaHCO3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为__________mol·L1。①
②加热蒸干NaHCO3溶液最后得到的固体是___________
③25℃时0.10mol·L1的NaHCO3溶液pH=8.3,加热到4分钟溶液沸腾,后保温到7分钟。已知常温下Na2CO3溶液浓度和pH的关系如下表(忽略温度对Kw的影响):

c(mol·L1)

饱和

0.20

0.10

0.010

0.0010

pH

12.1

11.8

11.5

11.1

10.6

请在图2中作出NaHCO3溶液pH随时间变化曲线_________________
II.研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图

(3)T℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4,只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,c(C2H4)=c(CH4),CH4的平衡转化率为___________;上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol/(L·s)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,且平衡时,c (CH4)=2c(C2H4),则t=___________s;
(4)列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,1g0.05=-1.3)
(5)由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有_________________________________

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【推荐1】我国在CO利用方面取得突破性进展。回答下列问题:
(1)CO可用于合成甲醇,热化学方程式为。已知有关化学键的键能数据如下:
化学键H-HC-OH-OC-H
E /kJ∙mol-14363431076465413

由此计算________
(2)一定温度下,将CO和按照物质的量之比1:2充入容积为2L的密闭容器中,发生上述反应,保持温度和体积不变,反应过程中CO的物质的量随时间变化如图所示。

①0—10min内的平均反应速率为________;该反应的平衡常数________
②15min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和各0.3mol,平衡将________(填“向左”“向右”或“不”)移动。若改变外界反应条件,导致发生如上图所示的变化,则改变的条件可能是________(填字母)。
a.增大CO浓度     b.升温     c.减小容器体积       d.加入催化剂
(3)CO可制成碱性燃料电池,工作原理如图,电极M上发生的电极反应式为________;当外电路通过电子0.2min时,消耗空气的体积在标准状况下为________L。(在空气中氧气约占总体积的)
2020-02-26更新 | 113次组卷
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【推荐2】回答下列问题:
(1)汽车尾气中的氮氧化物是城市空气的主要污染物之一,如何降低汽车尾气污染已成为环保领域的热点。科技工作者用甲烷将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ/mol
则CH4(g)还原NO(g)生成N2(g)的热化学方程式为_______
(2)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol C3H8(g),发生反应:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH>0,开始压强为p0 MPa。
①下列能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是_______(填字母标号)。
A.n(C3H6):n(H2)=1:1
B.混合气体平均相对分子质量不再改变
C.混合气体密度不再改变
D.C3H8分解速率与C3H6生成速率相等
②经过4min,反应达到平衡,此时容器压强为1.5p0 MPa,则前4min的平均反应速率v(H2)=_______,C3H8的平衡转化率α(C3H8)=_______
③该温度下反应的平衡常数K=_______mol·L-1。某气体分压(p)=气体总压(p)×该气体的物质的量分数,用物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。该温度条件下的平衡常数Kp=_______MPa-1(用含p0的代数式表示)。
④该温度下另一容器中也发生该反应,某时刻c(C3H8)=c(C3H6)=c(H2)=0.5mol/L,此时v_______v(填>、<或=)。
(3)某科研机构利用CO2的弱氧化性开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺,该工艺采用铬的氧化物作催化剂,其反应机理如图。

该工艺采用的催化剂为_______
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成   。下表为不同温度和压强下的转化率:


450
550

①从上表给出的条件分析,为了提高二氧化硫的平衡转化率,可采用的条件是_______
②在实际生产中,选定400-500℃作为反应温度,理由是_______
③在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是_______
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①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,反应的热化学方程式为__________________,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________________
②适当增大水醇比[n(H2O):n(CH3OH)],有利于甲醇水蒸气重整制氢,理由是___________
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