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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:106 题号:9647572
研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。
Ⅰ.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+196 kJ·mol1
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-554 kJ·mol1
(1)请写出NO和CO转变为两种无毒无害的物质的热化学方程式_______________
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~15 min)中NO物质的量随时间变化如图所示。
①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为p=30MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp=_______;平衡后,若保持温度不变,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,平衡将_____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。

②15 min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是_____(填序号)
A.升温B.增大CO浓度C.加入催化剂D.减小容器体积
(3)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=−57.0kJ·mol−1。测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:
t/min020406080
φ(NO2)1.00.750.520.400.40

①0~20min内,v(N2O4)=_________________
②上述反应中,v(NO2)=k1·c2(NO2),v(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,k1、k2的数学关系式为__________
(4)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理:使用惰性电极电解,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,总反应为2 CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH。实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如图所示

①电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分别为4OH-4e=O2↑+2H2O、__________________
②在实际工艺处理过程中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水,可得到乙醇_______kg(计算结果保留2位小数)。

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热裂解反应CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) H=+2l3.7kJ·mol-1
脱羧基反应CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) H=-33.5kJ·mol-1
合成乙酸反应CH3OH(g)+CO(g)→CH3COOH(g) H=-123.7kJ·mol-1
(1)请写出CO与H2甲醇化的热化学方程式___
(2)在密闭容器中,利用乙酸制甲烷,若要使甲烷的产率较高,制备时选择的适宜条件为___
A.较低温度B.较大压强C.高温D.低压

II.工业上可用乙酸热裂解生成的CO和H2制备CH3OH,CH3OH也是重要的溶剂和替代燃料。
(3)某温度下,在一恒压容器中分别充入0.7molCO和0.5molCH3OH(g),达到平衡时容器体积为2L,且含有0.2molH2(g),则用CO和H2制备CH3OH平衡常数的值为___,此时向容器中再通入0.4molCO气体和0.2molCH3OH(g),则此平衡将___。(填“向正向移动”、“不移动”或“向逆向移动”)
(4)对于CO和H2制备CH3OH的反应,若容器压强、CO与H2投料比x对反应的影响如图所示,则图中曲线所示的压强关系:p1___p2(填“=”“>”或“<”),其判断理由是___

(5)现有容积均为1L的a、b、c三个密闭容器,往其中分别充入1molCO和2molH2的混合气体,控制温度,进行反应,测得相关数据的关系如图所示。b中甲醇体积分数大于a中的原因是___;达到平衡时,a、b、c中CO的转化率大小关系为___
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【推荐2】研究氮的固定及含氮化合物的转化对工农业发展及消除环境污染有重要的意义
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
请回答下列问题:
(1)反应_______
(2)反应Ⅰ是工业固氮的重要反应,在体积为2L的恒温恒容密闭容器中,充入,5min末达到平衡,此时容器内压强变为起始压强的0.75倍
①下列事实可以判断该反应达到平衡状态的_______(填字母)
a.相同时间内每消耗的同时消耗
b.
c.混合气体的密度不再发生变化时
d.氢气的分压不再发生变化时
②5min内该反应的平均反应速率_______
③若将容器体积扩大一倍,再次平衡后该反应的化学平衡常数会_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),的转化率之比_______
(3)反应Ⅲ是由以下两步反应完成:
ⅰ.          
ⅱ.
_______(填“>”“=”或“<”,下同);若第ⅰ步反应为快反应,则活化能_______
②若反应ⅱ的反应速率;则该反应的化学平衡常数K=_______(用含“”和“”的代数式表示)
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Ⅰ.甲烷直接燃烧可达到2800℃左右的高温,主要发生反应ⅰ,可能发生副反应ⅱ。
ⅰ.
ⅱ.
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(2)①的化学反应方程式是_______,载氧体的主要作用是_______(填“提供电子”或“接受电子”)。
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已知:失重率=
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