组卷网 > 知识点选题 > 盖斯定律
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 211 道试题
1 . 研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.9kJ/mol。
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH3=_______kJ/mol。
(2)在T°C时,将1molCO2和3molH2加入容积不变的密闭容器中,发生反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),实验测得CO2的体积分数φ(CO2)如表所示:
t/min01020304050
φ(CO2)0.250.230.2140.2020.2000.200
①能判断反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)达到平衡的是_______(填标号)。
A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时CO2的转化率为_______%(结果保留三位有效数字)。
(3)将n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应I、II,在不同温度和压强时,CO2的平衡转化率如图。0.1MPa时,CO2的转化率在600°C之后,随温度升高而增大的主要原因是_______

(4)在T°C时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应:CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)。达到平衡时,HCHO的分压与起始的关系如图所示:(分压=总压×物质的量分数)

①起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa,若5min时反应到达c点,v(H2)=_______mol/(L·min)。
②b点时反应的平衡常数Kp=_______(kPa)-1(以分压表示)。
③c点时,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.05pkPa,则H2的转化率_______(填“增大”“不变”或减小”)。
2 . 北京冬奥会火炬“飞扬”在研制的过程中,解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水来制备氢气,其主要过程如图所示。

已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
键能463496436138
(1)写出水蒸气光催化反应的热化学方程式_______
(2)过程Ⅲ属于_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)分解产生的可以与反应合成甲醇,制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则:
①反应Ⅲ的_______
②对于反应Ⅰ,不同温度对的转化率及催化剂的催化效率影响如下图甲所示,下列有关说法不正确的是_______

A.其他条件不变,若不使用催化剂,则的平衡转化率可能位于N点
B.M点时对应平衡常数比N点时对应平衡常数大
C.温度低于时,随温度升高甲醇的平衡产率增大
D.实际反应时既要考虑较高的催化效率,也要兼顾较高的的平衡转化率
③对于反应Ⅰ,一定条件下在的密闭容器,起始物时发生反应测得的浓度随时间变化如上图乙所示。从_______;该条件下的平衡转化率为_______。该反应的化学平衡常数为_______
2022-03-05更新 | 93次组卷 | 1卷引用:湖北省新高考联考协作体2021-2022学年高二3月考试化学试题
3 . N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。目前,直接催化分解法是消除N2O的主要方法,该过程中发生的反应如下:
i.2N2O(g)2N2(g)+O2(g)            H1
ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g)        H2
iii.4N2O(g)3N2(g)+2NO2(g)       H3
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的H=___(写出代数式即可)。
(2)已知反应i在任意温度下均能自发进行,则反应i为___(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)反应i的势能曲线示意图如图(…表示吸附作用,A表示催化剂,TS表示过渡态分子):

①过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为___kcal·mol-1
②下列有关反应i的说法不正确的是___(填标号)。
A.过程Ⅰ中有极性键断裂
B.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成
C.该反应中只有两种物质能够吸附N2O分子
D.过程Ⅱ中间体A—O2可释放O2也可吸附N2O分子
(4)模拟废气中N2O直接催化分解过程。
①515℃时,将模拟废气(N2O体积分数为40%)以6000m3·h-1的速度通过催化剂,测得N2O的转化率为40%,则平均反应速率v(N2O)为____m3·h-1。欲提高N2O的转化率,可采取的措施为____(任写一条)。
物质N2N2OO2CO2NONO2
n(投料)/mol19346.52500
n(平衡)/mol50x202522
②T℃和P0kPa时,在恒压密闭容器中进行模拟实验。各组分的相关信息如表:
其中x=____,N2O的平衡转化率为____(保留三位有效数字);该温度下,反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数Kp=___kPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
2022-02-26更新 | 1310次组卷 | 6卷引用:湖北省十堰市郧阳中学、恩施高中、随州二中、襄阳三中2022-2023学年高二下学期5月联考化学试题
4 . “绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景:工业上一般以CO和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:   
(1)已知:   
   
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成和水蒸气时的热化学方程式为___________
(2)下列措施中有利于增大反应:的反应速率且利于反应正向进行的是___________。
A.随时将与反应混合物分离B.降低反应温度
C.增大体系压强D.使用高效催化剂
(3)恒温条件下,可逆反应:在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是______
A.单位时间内生成的同时生成
B.混合气体的密度不再改变的状态
C.混合气体的压强不再改变的状态
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
E.CO、浓度之比为1∶2∶1的状态。
(4)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2mol发生反应:,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:

①A、B、C三点平衡常数KAKBKC的大小关系是______
②压强p1______p2(填“>”“<”或“=”),若,则B点的=______(为以分压表示的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:______(填“>”“<”或“=”)。
5 . 甲醇是重要的化工原料,研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H
已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H1=-40.9kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H2=-90.4kJ·mol-1
试计算制备反应的H=___
(2)对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),v=kp(CO2)p3(H2),v=kp(CH3OH)p(H2O)。其中k、k分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。
在540K下,按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:

①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为____(用字母表示)。
②点N在线b上,计算540K的压强平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v:v=___
(3)甲醇催化可制取丙烯,反应为:3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g),反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=___kJ·mol-1
②当使用更高效催化剂时,在图中画出Rlnk与关系的示意图___

(4)在饱和KHCO3电解液中,电解活化的CO2也可以制备CH3OH。其原理如图所示,则阴极的电极反应式为____

2022-01-23更新 | 751次组卷 | 4卷引用:八省八校(T8联考湖北版)2021-2022学年高三下学期第二次联考化学试题
6 . 用转化为乙醇可实现碳循环。近年来,随着全球变暖及能源枯竭的加剧,由制乙醇又再次成为各国的研究热点。
Ⅰ.转化为乙醇的一种途径如下:
   
   
(1)则   ___________
Ⅱ.已知催化加氢制乙醇原理为,回答下列问题:
(2)在恒温恒容的密闭容器中,对催化加氢制乙醇反应体系说法错误的是___________。(填序号)
A.增大原料气中的比例,有利于提高的转化率
B.若混合气体的密度保持不变,说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩容器容积,则反应平衡正向移动
(3)在均为2 L的恒容密闭容器a和b中分别投入2 mol 和6 mol ,在不同温度下进行加氢制乙醇的反应,各容器中乙醇的物质的量与时间的关系如图所示:

①容器a中0~10 min氢气的平均反应速率___________
②若容器a、b中的反应温度分别为,则判断___________0(填“>”或“<);
③若容器a中改变条件时,反应情况会由曲线a变为曲线c,则改变的单一条件可是___________(填序号);
A.加入更高效的催化剂       B.升温     C.增大压强             D.分离出乙醇
温度下反应达平衡时,容器a中气体总压强为4 MPa,则时该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压=气体总压强×气体的物质的量分数)。
(4)虽然由催化加氢制乙醇目前还无法实现产业化,但该方法具有很多优点、具有广阔的综合利用前景,试说明原因(任写一个原因):___________
7 . 当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。
反应①       
反应②       
反应③       
(1)_______;反应③在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)反应①在两种不同催化剂作用下建立平衡过程中,的转化率[]随时间(t)的变化曲线如图1:

活化能大小关系过程Ⅱ_______过程Ⅰ(填“大于”“小于”或“等于”)
(3)按物质的量1:3投料,总物质的量为a mol,在有催化剂的密闭容器中进行反应,测得平衡转化率、和CO选择性(转化的中生成或CO的百分比)随温度、压强变化情况分别如图2、图3所示:

①下列说法正确的是_______(填标号)。
A.升温,反应②的平衡正向移动
B.加压,反应①的平衡正向移动,平衡常数增大
C.及时分离出甲醇和水,循环使用,可提高原料利用率
D.升温,使反应①的选择性降低;加压,对反应②的CO选择性无影响
②250℃时,在体积为V L的容器中,反应①和②达到化学平衡,转化率为25%,和CO选择性均为50%,则该温度下反应②的平衡常数为_______
③如图2:240℃以上,随着温度升高,CO的平衡转化率升高,而的选择性降低,分析其原因_______
Ⅱ.我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原制甲酸。
(4)图4表示不同催化剂及活性位上生成的能量变化,图5表示反应历程,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列说法正确的是_______(填标号)。
A.经两步转化生成
B.微粒间的静电作用促进了的活化
C.S-In/S表面更容易生成
D.相对能量变化越大,越有利于抑制复合成
2022-01-16更新 | 231次组卷 | 1卷引用:湖北省部分重点中学2022届高三上学期第二次联考化学试题
8 . 丙烯是化工合成的重要原料,其制备工艺主要有如下两种:
工艺1:丙烷无氧脱氢工艺:
工艺2:丙烷氧化脱氢工艺:     
回答下列问题:
(1)根据下表数据,计算无氧脱氢工艺中的______,与工艺1相比,工艺2的优点是___________(从能源角度)。
物质C3H8(g)C3H6(g)H2(g)
燃烧热()2217.82058.0285.8

(2)若提高工艺1丙烷的平衡转化率,下列措施不可行的是___________(填字母)。
A.适当的升高温度
B.增大压强
C.提高恒容反应容器中丙烷的初始浓度
D.向恒压反应容器中的丙烷掺入水蒸气(水蒸气不参与反应)
(3)工艺1脱氢时以CeO2/VO3为催化剂,脱第1个氢原子的反应历程有两种情况(Ts表示过渡态):

用图中数据可知,脱第1个氢原子时,最有可能按路径____(填A或B),其原因是______
(4)工艺1脱氢时,还会产生副产物C2H4,写出生成副产物的化学方程式:_______,若恒容反应容器中C3H8(g)的浓度为,丙烷的总平衡转化率为40%,丙烯的选择性为50%,则工艺1的平衡常数K=_____[结果保留两位有效数字,丙烯的选择性]。
2022-01-02更新 | 181次组卷 | 2卷引用:湖北省新高考2021-2022学年高三上学期12月质量检测巩固卷化学试题
9 . 研究处理NOx对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
(1)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,则E1__(填“增大”“减小”或“不变”,下同),H__。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:___

(2)一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1160kJ•mol-1
下列选项正确的是__(填标号)。
A.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJ•mol-1
B.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) H3H1
C.若用0.2molCH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJ
D.若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为1.6mol
(3)利用反应C(s)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g) H=-34.0kJ•mol-1,一定条件下消除NO的污染。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示:

①由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是__;在1100K时,CO2的体积分数为__
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=__(已知:气体分压=气体总压×体积分数)。
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-746.8kJ•mol-1。实验测得,v=kc2(NO)•c2(CO),v=kc(N2)•c2(CO2)(k、k为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数__(填">”、“<”或“=”)k增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则=__(保留2位有效数字)。
2021-12-22更新 | 642次组卷 | 2卷引用:湖北省武汉市部分学校2021-2022学年高二上学期12月联考化学试题
10 . 二氧化碳加氢合成甲醇是化学固碳的一种有效途径,不仅可以有效减少空气中的CO2排放,而且还能制备出甲醇清洁能源。反应如下:
主反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
副反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJmol-1
回答下列问题:
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-99kJmol-1,则ΔH1=______kJmol-1;有利于提高甲醇平衡产率的条件是_______(填标号)
A.高温高压B.低温高压C.高温低压D.低温低压
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

①该反应历程中最大的活化能Ea=___________eV。
②后续的反应历程可简化为以下5个步骤(*表示催化剂活性位点),请完成历程中(iii)的反应方程式。
(i)
(ii)
(iii)___________
(iv)
(v)
(3)当CO2和H2的投料比为1:3在不同的催化剂(Cat.1:Cu/TiO2;Cat.2:Cu/ZrO2)条件下反应相同的时间,CH3OH选择性和CO选择性(已知CH3OH的选择性、CO的选择性随着CO2转化率的变化如图所示:

①由图可知,催化效果Cat.2___________Cat.1(填“大于”或“小于”)。
②若温度升高,CO2的转化率增大,则CH3OH选择性降低的可能原因是___________
(4)在一定条件下,向刚性容器中充入投料比为1:3的CO2和H2,达到平衡时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为75%,则α(H2)=___________(计算结果保留一位小数);反应II的压强平衡常数Kp=___________
2021-12-22更新 | 307次组卷 | 2卷引用:湖北省腾云联盟2021-2022学年高三上学期12月联考化学试题
共计 平均难度:一般