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:34 题号:9628828
甲醇是重要的化工原料,又是可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84kJmol−1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=−484kJmol−1,工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式______________
(2)工业上在恒容密闭容器中可采用下列反应合成甲醇CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH
①能判断该反应达到平衡状态的依据是_________(填母序号)。
A.2 ν(H 2) = ν (CO)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H 2的浓度都不再发生变化
E.容器内CO、H 2、CH3OH的浓度之比为1:2:1
F.CO、H2、CH3OH的速率之比为1:2:1
②CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图,该反应△H_______0(填“>”或“<”)。


③一定温度下,将4a mol H 2和2a mol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为_______________

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【推荐1】保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要,研究NOx、CO等污染气体的处理具有重要意义。
I.目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成N2和CO2
(1)已知;①N2(g) +O2(g) 2NO(g) ΔH1= +180.5 kJ·mol-1
②CO的摩尔燃烧焓ΔH2= -283.0 kJ·mol-1,则汽车尾气处理反应的热化学方程式为___________
(2)某化学兴趣小组在三种不同实验条件下,向三个恒容密闭容器中,分别充入1molNO和lmolCO,发生上述反应,反应体系的总压强随时间变化情况如图所示:
实验编号
条件
abc
温度/K500500600
催化剂的比表面积/m2·g-180.0120120
①曲线I对应的实验编号是___________
②曲线III条件下,该反应的平衡常数Kp=___________ ( 用平衡分压代替平衡浓度计算,分压 =总压×物质的量分数)。
③若在曲线II对应条件下,NO、CO、N2、 CO2的分压依次是l0kPa、10kPa、 20kPa、10kPa,则此时反应速率: v(正)___________ v(逆)(填 “<”、“=” 或“>”)。
II.
(3)某温度下,实验测得反应NO2+CO=NO+CO2的速率方程为:v=kc2(NO2),其反应机理有如下两种可能。与其速率方程相符的反应机理是___________(填编号)。
反应机理
编号
第一步反应
第二步反应
2NO2=N2O4 ( 快反应)N2O4+2CO= 2NO+2CO2 ( 慢反应)
2NO2=NO3+NO (慢反应)NO3+CO=NO2+CO2 ( 快反应)

III.
(4)若烟气中c (NO2):c(NO)=1:1, 用NH3催化还原法可以消除污染,发生的脱氮反应为: 2NH3(g) +NO(g) +NO2(g) 2N2 (g) +3H2O(g)。在不同温度下分别使用催化剂Mn和Cr时, 一定时间内的脱氮率如下图所示,由此可知工业上使用的最佳催化剂和相应最佳温度分别为___________;使用Mn作催化剂时,脱氮率a-b段呈现如图所示变化的原因可能是___________
2022-01-22更新 | 392次组卷
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【推荐2】研究等气体的综合利用和污染防治具有重要意义。回答下列问题:
(1)处理含CO、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为和单质S。
已知:


则CO和气体反应生成固态硫和气体的热化学方程式为___________
(2)用NiO作载氧体的“化学链燃烧”示意图如下所示,该过程有利于的分离和回收,主要热化学方程式如下:
   


的燃烧热___________通过“化学链燃烧”所放出的热量在相同条件下与直接燃烧相比___________(填“前者大”“后者大”或“相同”)。
(3)氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。已知:


若用标准状况下3.36LCO将还原至(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为___________mol,放出的热量为___________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(4)工业上,二氧化碳和氢气在催化剂作用下可以制备甲醇:

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
436745463413351
则该反应的___________
②该反应在催化剂条件下反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS为过渡态。
   
该历程中,最大能垒(活化能)___________eV,写出该步骤的化学方程式___________
2023-09-17更新 | 29次组卷
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【推荐3】选择适当的催化剂在高温下可将汽车尾气中的 CO、NO转化为无毒气体。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)                       H1=a kJmol-1
②2NO(g)+2CO(g) N2(g)+ 2CO2(g)       H2=b kJmol-1
则反应N2(g)+ O2(g)= 2NO(g)的H=____________kJmol-1(用a、b表示)。
(2)在一定温度下,向1L密闭容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO,发生上述反应②,20s反应达平衡,此时CO的物质的量为1.6 mol。请回答下列问题:
①前20s内平均反应速率v(NO)为 ____________
②在该温度下反应的平衡常数K=________
③关于上述反应,下列叙述不正确的是_______(填编号)。
A.达到平衡时,移走部分CO2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.缩小容器的体积,平衡将向右移动
C.在相同的条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,则应该选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2,则此时v>v
④已知上述实验中,c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ。若其它条件不变,将0.5 mol NO、2 mol CO投入2 L容器进行反应,请在答题卡图中绘出c(CO)与反应时间t1变化曲线Ⅱ。______________

(3)测试某汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线如下图
   
请回答:前0—10 s 阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是__________________
2016-12-09更新 | 344次组卷
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