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:1158 题号:7847484
许多含氮物质是农作物生长的营养物质。
(1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。已知下列反应:
①N2(g)+O2(g) =2NO(g) ΔH=+180kJ·mol1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-112kJ·mol1
③2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH=-57kJ·mol1
④2N2H4(g)+N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136kJ·mol1
则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为_________________
(2)一定温度下,向某密闭容器中充入1 mol NO2,发生反应:2NO2(g)⇌N2O4(g),测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示:
   
①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为_______。平衡时若保持压强、温度不变,再向体系中加入一定量的Ne,则平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②a点时NO2的转化率为___________,用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp,则该温度下Kp=________Pa1
(3)已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)⇌2NO2(g)中,v=kc(N2O4),v=kc2(NO2)(k、k只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10,则k=______k。升高温度,k增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k增大的倍数。
(4)氨气是合成众多含氮物质的原料,利用H2-N2—生物燃料电池,科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂,X交换膜为隔膜,在室温条件下即实现了合成NH3的同时还获得电能。其工作原理图如下:
   
则X膜为___________交换膜,正极上的电极反应式为______________________

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【推荐1】镍在工业生产中有重要作用,以粗氧化镍(主要含NiO、CoO、Fe2O3等)为原料制备纯镍的流程示意图如下:

回答下列问题:
(1)已知C与CO的燃烧热分别为393.5 kJ·mol1 、283.0 kJ·mol1。则反应C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH=____ kJ·mol1,既有利于提高该反应的速率,又有利于提高CO2平衡转化率的措施是______
(2)碱洗过程中发生反应的离子方程式为:______
(3)羰化反应为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)   ΔH<0。在初始温度相同、体积均为1 L的三个密闭容器中分别进行该反应,控制不同条件,反应过程中部分数据见下表:
反应时间NiCONi(CO)4
反应Ⅰ:恒温恒容0 min足量4 mol 0
x mol
反应Ⅱ:恒温恒压0 min足量4 mol 0
反应Ⅲ:绝热恒容0 min001 mol

①反应Ⅰ在该温度下的平衡常数K=_____(含x的表达式表示)。
②下列不能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是_______
a 平衡常数K不再改变                         b Ni的质量不再改变
c v生成[Ni(CO)4]=4 v生成(CO)                    d 容器内的压强不再改变
③比较平衡时下列物理量的大小: CO的体积分数Ⅰ_____Ⅱ;Ni(CO)4的浓度Ⅰ______Ⅲ(填 “大于”、“等于”或“小于”)。
(4)羰化后的产物为Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4,有关性质如下:
物质Fe(CO)5Ni(CO)4Co2(CO)8
沸点/℃10643.252
熔点/℃-20-19.331
分解温度/℃>160135

蒸馏提取Ni(CO)4应选择的适宜温度范围是___________
(5)采用较高温度下分解Ni(CO)4(g)制取镍。实验证明在一定范围内温度越高,镍中含碳量越高,结合平衡移动原理解释原因:____________
2020-11-16更新 | 374次组卷
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【推荐2】研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义,利用甲烷催化还原NOx消除氮氧化物的污染:
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-1160kJ·mol-1
③CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH3
(1)上述三个反应中ΔH3=___,第三个反应的平衡常数表达式为K3=___
(2)在2L恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2进行反应③,CH4的平衡转化率α(CH4)与温度和压强的关系如图所示。

若容器中的压强为p2,y点:v(填“大于”“等于”或“小于”)___v
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间
浓度/mol•L-1
01020304050
NO1.00.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
CO200.210.300.300.360.36

①T1℃时,该反应在0~20min的平均反应速率v(CO2)=___
②30min后只改变某一条件,根据上表数据判断改变的条件可能是__(填序号)。
A.加入一定量的活性炭          B.恒温恒压充入氩气
C.适当缩小容器的体积          D.加入合适的催化剂
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(1)25℃,101kPa,CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热依次为。则___________。该反应的能量变化图像如图所示,其中___________;由曲线a到曲线b的措施是___________

(2)一定条件下,向1L恒容密闭容器中充入,发生反应:,经达到平衡,此时的转化率为
①能说明该反应已达平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器内的分压保持不变                           B.的比值保持不变
C.的消耗速率与的消耗速率之比为             D.容器内的密度保持不变
②下列措施可以加快反应速率的是___________(填序号,下同),能提高平衡转化率的是___________
a.升高温度                                               b.将从体系中分离出来
c.充入,使体系总压强增大             d.再充入一定量的
内平均反应速率___________,平衡对应温度下,___________(K为平衡常数,保留2位小数)。
2024-03-01更新 | 204次组卷
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