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:279 题号:8594564
已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1,化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度K1K2
973K1.472.38
1173K2.151.67

请完成下列问题:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的表达式:K3=_______
(3)在相同温度下,根据反应①与②可推导出K3与K1、K2之间的关系式____________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有______ (填写字母序号,下同).
A.增大压强                    B.体积不变时充入稀有气体            C.升高温度       D.使用合适的催化剂       E.在体系中投入少量P2O5固体
(5)已知③的可逆反应CO (g) +H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) ,830K时,若起始时:c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为___________;K的数值为_____________。830K,若只将起始时c(H2O)改为6mol/L,则水蒸气的转化率为_______

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(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如图:
   
则重整系统发生反应的化学方程式为_________
   
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+ 4H2O(g) H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。
①其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将________(填“增大”、“ 减小”或“不变”);
②△H_____0(填“>”“<”“ 不能确定”)。
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4 _____H2O (填“>”“<”“ 不能确定”)。
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq) H1=akJ/mol
CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) H2=bkJ/mol
H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l) H3=ckJ/mol
则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为______________________
②已知常温下相关数据如表:
Kb(NH3·H2O)2×10-5kJ/mol
Ka1(H2CO3)4×10-7kJ/mol
Ka2(H2CO3)4×10-11kJ/mol
则反应NH4++HCO3-+H2ONH3• H2O+H2CO3的平衡常数K=___________
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(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx
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CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_________________
(2)脱碳。
方法一:在恒容密闭容器中将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①下列条件可以判定该反应到达平衡状态的是_________(填字母)。
A.2v(H2)=v(CH3OH) B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变                                        D.反应不再释放热量
方法二:让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) ∆H,测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)%]的影响如图所示,回答下列问题:

② 图中p1、p2、p3的大小关系是_________________,图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc大小关系是____________
③ 900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V L,CO2的转化率为______(保留一位小数),该反应的平衡常数K=_________
方法三:用NaOH溶液吸收CO2
④在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,所得溶液中c():c()=4:1,此时溶液的pH=_______。(已知:室温下,H2CO3的K1=4×107,K2=5×1011。lg2=0.3)
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