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:82 题号:8996900
工业废气、汽车尾气排放出的NOx、SO2等,是形成雾霾的主要物质,其综合治理是当前重要的研究课题。
(1)已知:①CO燃烧热为283.0kJ·mol-l,②N2(g)+O2(g) ==2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1,汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生反应,能消除污染,写出该反应的热化学方程式_________________________________________________________
(2)将0.20mol NO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生上述反应,反应过程中部分物质的浓度变化如下图所示.
   
①该反应第一次达到平衡时的平衡常数为________
②第12min时改变的条件是________
③在第24min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和N2各0.060mol,平衡将________移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
(3)SNCR-SCR脱硝技术是一种新型的除去烟气中氮氧化物的脱硝技术,一般采用氨气或尿素。
①SNCR脱硝技术中:在催化剂作用下用NH3作还原剂还原NO,其主要反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g),△H<0。体系温度直接影响SNCR技术的脱硝效率,如图所示。当体系温度约为925℃时,SNCR脱硝效率最高,其可能的原因是________
   
②SCR脱硝技术中则用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2的化学方程式为____________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】近年来我国在环境治理上成效斐然。回答下列问题:
(1)CH4还原氨氧化物使其转化为无毒气体,部分反应的热化学方程式及活化能(E)如下:
i.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH1=-574kJ·mol-1 E1=1274kJ·mol-1
ii.CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH2=-1160kJ·mol-1 E2=493kJ·mol-1
①反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH3=_______kJ·mol-1
②相同条件下,反应i比反应ii的速率慢,理由为_______
(2)探究催化剂条件下CO和NO的处理,反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH4。向某密闭容器中充入等物质的量的CO和NO,不同条件下NO的平衡转化率如图1所示:

①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
a.CO和NO的转化率相等
b.NO和N2的总物质的量不再发生变化
c.CO和CO2的总物质的量不再发生变化
②ΔH4_______0(填“>”或“<”,下同,p1_______p2
(3)最近我国科学家设计了一种电解法处理污染气体中NOx的高效去除装置,如图2所示,其中电极分别为催化剂石墨烯(石墨烯包裹催化剂)和石墨烯。

①催化剂石墨烯为_______极(填“阴”或“阳”)。
②若电解质溶液显酸性,则催化剂石墨烯电极的电极反应式为_______
(4)燃煤烟气脱硫的方法有多种。其中有种方法是用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4,向NH4HSO3溶液中通空气氧化的离子反应方程式_______。已知H2SO3Ka1=1.3×10-2Ka2=6.2×10-8。常温下,将SO2通入某氨水至溶液恰好呈中性,此时溶液中=_______
2021-06-12更新 | 416次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   △H=+41.2kJ·mol1
反应II:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)   △H=-247.1kJ·mol1
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=________kJ·mol1,为了提高甲烷的产率,反应适宜在________条件下进行。
A.低温、高压               B.低温、低压          C.高温、高压             D.高温、低压
②反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol1,已知反应的v=kc(CO2)c(H2),v=kc(H2O)c(CO)(k、k为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则________ (填“增大”、“不变”或“减小”);若反应I在恒容绝热的容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是________
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。

其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为________(填“①”或“②”);b点对应的平衡常数Kp=___________MPa2。(最后结果用分数表示)(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
2023-11-26更新 | 81次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】利用CO或反应都可以制取甲醇。
(1)已知:    kJ·mol
    kJ·mol
则反应   _______。可以在_______进行(填序号)。
A.高温自发       B.低温自发       C.高、低温均能自发       D.高、低温均不自发
(2)利用反应   合成甲醇。T°C时向固定容积的密闭容器中充入CO、,反应到t时刻测得各组分的浓度如下:
物质CO
浓度/mol·L0.200.100.40
①如果该反应的平衡常数,比较t时刻正、逆反应速率的大小:v_______ v(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_______(填序号)。
A.加入催化剂       B.增大CO的浓度       C.通入惰性气体       D.通入       E.分离出甲醇
(3)T℃时,向恒容密闭容器中充入,发生反应:   
①如果的起始浓度分别为amol·L-1和3a mol·L-1,反应平衡时的转化率为b,则该温度下该反应的平衡常数_______(用含a、b的表达式表示)。
②在使用不同催化剂时,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示。

则催化效果最佳的是催化剂_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。如果a点已经达到平衡状态,则b点的_______(填“>”、“<”或“=”),c点转化率比a点低的原因是_______
2023-03-04更新 | 227次组卷
共计 平均难度:一般