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解析
| 共计 23 道试题
1 . 氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在生产、生活中具有重要作用。
(1) 利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
H2O(l)=H2O(g) △H1=44.0 kJ·mol1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=229.3 kJ·mol1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-906.5 kJ·mol1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H4
则△H4_______kJ·mol1
(2)使用NaBH4为诱导剂,可使Co2与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
① 写出该反应的离子方程式:________
② 在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为:________;为抑制肼的分解,可采取的合理措施有________(任写一种)。

图1                                                图2
(3)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。
① 氮化硅的化学式为___________________
② a电极为电解池的_____________(填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式:________________;电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是_______________
2 . 甲烷是一种能量密度低、难液化、运输成本较高的能源。将甲烷转化成能量密度较高的液体燃料已成为重要的课题。
Ⅰ.直接氧化法制甲醇
(1)已知下列反应的热化学方程式:
反应1:
反应2:
写出甲烷氧化法制甲醇的热化学方程式:______
(2)甲烷氧化过程中的活化能垒如图所示。该方法制备CH3OH产率较低,其原因是______

Ⅱ.甲烷的电催化氧化
(3)Hibino科学团队在阳极进行甲烷转化研究,其装置图如图所示,其阳极电极反应式为______

(4)钒(V)物种被认为是形成活性氧物质(如)的活性位点,V2O5/SnO2作阳极材料时,CH3OH的浓度与电流的关系如图所示,当电流>5mA时,CH3OH的浓度随电流的增加而下降的原因是______

Ⅲ.多相催化剂氧化甲烷法
光照条件下,TiO2负载的Fe2O3多相催化剂合成甲醇时,可将甲醇的选择性(选择性)提升至90%以上,其反应机理如图所示。

(5)光照时,表面形成的空穴(h+)具有强______(填“氧化性”或“还原性”)。
(6)写出甲烷通过多相催化剂法制取甲醇的化学方程式______
(7)从反应过程中产生的微粒角度分析,TiO2负载的Fe2O3多相催化剂能将甲醇的选择性提升至90%以上的原因是______
2024-01-28更新 | 198次组卷 | 1卷引用:江苏省新高考基地学校2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题
3 . 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,可由乙苯催化脱氢获得。
I.直接催化脱氢
(1)已知:①C6H5C2H5(g)+O2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)        △H1=-4386.9kJ•mol-1
②C6H5CH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g)        △H2=-4263.1kJ•mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)        △H3=-241.8kJ•mol-1
反应C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)的△H=______kJ•mol-1
(2)向密闭容器中充入乙苯蒸气和高温水蒸气,在0.1MPa和催化条件下,不同温度时乙苯的平衡转化率和苯乙烯的平衡选择性如图1所示。

(已知:高温水蒸气不参与乙苯催化脱氢反应;苯乙烯的平衡选择性指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数;乙苯可能会裂解产生积碳覆盖在催化剂表面,使催化剂“中毒”。)
①加入高温水蒸气的作用是______
②实际生产中控制反应温度为600℃的理由是______
II.CO2氧化乙苯脱氢
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)        △H=+158.8kJ•mol-1
(3)CO2氧化乙苯脱氢反应的机理如下:
①晶格氧机理
Ar气氛围下,以高价态钒镁氧化物晶体作催化剂进行乙苯脱氢,并将CO2转化为CO,催化循环可表示为图2,图中物质______(填“MgVmOn+1”或“MgVmOn”)

                                                    图2
②酸碱位协同催化机理

由图可知,酸性位(A)和碱性位(B)都是反应的活性中心,酸性位上发生乙苯的吸附活化;弱碱性位(B1)参与脱去α-H,而强碱性位(B2)活化CO2,被活化的CO2很容易和β-H反应,生成苯乙烯。由于催化剂的碱性不同,在Al2O3上发生的是乙苯直接脱氢,而在Na2O/Al2O3上发生的基本上是CO2耦合乙苯脱氢的原因是______
(4)从资源综合利用角度分析,CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是______
2023-11-02更新 | 294次组卷 | 1卷引用:江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高三上学期10月联合调研化学试题
4 . 烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用碱液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。常温下,O3是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O3氧化烟气中NOx时主要反应的热化学方程式为:
2NO(g) +O2(g)=2NO2(g)             H1= a kJ·mol-1
NO(g) +O3(g)=NO2(g) +O2(g)    H2= b kJ·mol-1
4NO2(g) +O2(g) =2N2O5(g)        H3= c kJ·mol-1
(1)反应6NO2 (g) +O3(g)=3N2O5(g)   H____kJ·mol-1
(2)O3氧化NO的氧化率随温度变化情况如图-1。随着温度升高NO的氧化率下降的原因可能是____。NO也可被O3氧化为 NO2、NO3,用NaOH溶液吸收若只生成一种盐,该盐的化学式为____
(3)一定条件下,向NOx/O3混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验。实验结果如图-2。同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是____;由图可知SO2对 NO的氧化率影响很小,下列选项中能解释该结果的是____(填序号)。
a.O3氧化SO2反应的活化能较大
b.O3与NO反应速率比O3与SO2反应速率快
c.等物质的量的O3与NO反应放出的热量比与SO2反应的多

(4)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为____。也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,该燃料电池负极的电极反应式是____
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5 . 重铬酸钠晶体()为橙红色,是一种重要的无机盐产品。可以由铬铁矿[主要含,还含少量等]制备,主要工艺流程如下:

已知:①在水溶液中常以等形态存在;本实验条件下,当约为3.5时转化为
②酸性条件下,具有较强的氧化性,易被还原成
请回答下列问题:
(1)“煅烧”时,转化为,写出铬铁矿发生的主要反应的化学方程式_______
(2)“中和除杂”时,先用水将浸取液稀释,并加热至接近沸腾,然后调节溶液约为7。
①加热至接近沸腾的目的为_______
②若持续加热较长时间,可以通过生成而将硅除去,写出相应的离子方程式_______
(3)室温下,“中和除杂”后所得的滤液中存在下列平衡:
       
             
       
室温下,反应的平衡常数_______;酸化时,通常用硫酸而不用盐酸,原因是_______
6 . 碘及其化合物在生活中应用广泛,含有碘离子的溶液需回收处理。
(1)“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点,涉及下列三个反应:
反应Ⅰ:SO2(g)+I2(aq)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1
反应Ⅱ:HI(aq)=H2(g)+I2(aq) ΔH2
反应Ⅲ:2H2SO4(aq)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)
①反应:SO2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+H2(g)的ΔH=___(用ΔH1、ΔH2表示)。
②分析上述反应,下列判断正确的是___
a.反应Ⅲ易在常温下进行             b.反应Ⅰ中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1molO2同时产生1molH2
③反应I发生时,溶液中存在如下平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq),其反应速率极快且平衡常数大。现将1molSO2缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量n(I3-)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。开始阶段n(I3-)逐渐增大的原因是___

(2)用海带提取碘时,需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下,若氯气过量就能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子(IO3-),写出氯气与碘单质反应的离子方程式:___
(3)科研小组用新型材料Ag/TiO2对溶液中碘离子进行吸附研究。如图是不同pH条件下,碘离子吸附效果的变化曲线。据此推断Ag/TiO2材料最适合吸附___(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液中的I

(4)氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl(aq),反应达到平衡后溶液中c(I)=___[用c(Cl)、Ksp(AgCl)和Ksq(AgI)表示]。该方法去除碘离子的原理是___
2019-11-28更新 | 198次组卷 | 1卷引用:江苏省启东市2020届高三上学期期中考试化学试题
7 . 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式Q=cρV△T计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取20.00mL特测液,加入指示利,用0.500mol/LNaOH溶液滴定至终点消耗NaOH溶液22.00mL。该盐酸浓度为_____mol/L。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为_____J(c和ρ分别取4.18J/g·℃和1.0g/mL,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4 (aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变△H(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见如表。

反应试剂体系温度/℃
反应前反应后
0.20mol/LCuSO4溶液100mL1.20gFe粉Ab
0.56gFe粉aC
①温度:b_____c(填“>”“<”或“=”)。
②△H=_____(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)=3FeSO4(aq)的焓变。
查阅资料:配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是抑制Fe3+水解。
提出猜想:Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想:用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和_____(用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为_____
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用_____
2023-11-28更新 | 46次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州实验中学科技城校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题
8 . 零价纳米铁在环境修复中具有广泛应用,可用来处理地下水中的铼酸根离子()。
资料:零价纳米铁胶粒表面带正电,采用物理吸附和还原的共同作用,可将ReO固定,防止其随地下水的运动而迁移。
(1)利用无机炭作为还原剂,在高温下通过氧化还原反应来制备零价纳米铁,涉及的反应有:
6Fe2O3(s)+C(s)=4Fe3O4(s)+CO2(g)   H=+akJ/mol
Fe3O4(s)+2C(s)=3Fe(s)+2CO2(g)   H=+bkJ/mol
写出无机炭还原氧化铁制备纳米铁的热化学方程式___
(2)液相还原法也可用来制备零价纳米铁。
将50mLKBH4(B元素的化合价为+3)水溶液添加到50mLFeSO4水溶液中,搅拌数秒钟,溶液变黑时停止搅拌,用磁铁分离沉淀,先用蒸馏水充分洗涤,再用无水乙醇洗涤3次,氮气保护下烘干,即得所需纳米铁。反应原理为:Fe2++2+6H2O=Fe↓+2B(OH)3↓+7H2
①氮气作用下烘干的目的是___
②每生成1molFe,转移电子数为___
(3)零价纳米铁具有很强的还原能力。某酸性样品溶液中含有K+、Na+、Ca2+、Cl-等离子。在酸性环境下,用零价纳米铁可将该样品溶液中的还原成固态的ReO2而除去,自身转化成Fe3+
①写出反应的离子方程式___
②反应后样品溶液中阴离子浓度降低,而阳离子浓度几乎无变化,可能的原因是___
③研究表明pH过高或过低会使的去除率降低,可能的原因分别是___
9 . 完成下列问题
(1)已知:①

___________
(2)已知:①

则表示氨气燃烧热的热化学方程式为___________,该反应可设计为碱性条件下的燃料电池,负极电极反应式为___________
(3)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键
键能/()391193243a432
,则a=___________
(4)4种不饱和烃分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示。根据图示判断4种有机反应物中最稳定的是___________;反应(l)=(l)的___________
2024-02-24更新 | 133次组卷 | 1卷引用:江苏省响水中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试卷
10 . 我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到最高值,2060年前达到“碳中和”。因此,二氧化碳的综合利用尤为重要。
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚()也有广泛的应用。
反应Ⅰ:   
反应Ⅱ:   
反应Ⅲ:   
①结合计算分析反应的自发性:___________
②恒压、投料比的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的消耗总量的百分比)如下图所示:

当温度超过的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________
③工业实际设计温度一般在范围内变化,不能过高的原因是___________
(2)研究表明,在电解质水溶液中,气体可被电化学还原。
在碱性介质中电还原为正丙醇()的电极反应方程式为___________
②在电解质水溶液中,三种不同催化剂()上电还原为的反应进程中(被还原为的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,电还原为从易到难的顺序为___________(用字母排序)。

(3)参与的乙苯脱氢机理如图所示(表示乙苯分子中原子的位置;为催化剂的活性位点,其中位点带部分正电荷,位点带部分负电荷)。

图中所示反应机理中步骤Ⅰ和步骤Ⅱ可描述为___________
2024-01-21更新 | 259次组卷 | 1卷引用:江苏省泰州中学、宿迁中学、宜兴中学2023-2024学年高三上学期12月调研测试化学试卷
共计 平均难度:一般