组卷网 > 知识点选题 > 盖斯定律与热化学方程式
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| 共计 469 道试题
1 . 利用1—甲基萘(1—)制备四氢萘类物质(,包括1—和5—)。反应过程中伴有生成十氢茶(1—)的副反应,涉及反应如图:

回答下列问题:
(1)已知一定条件下反应的焓变分别为,则反应的焓变为_____(用含的代数式表示)。
(2)四个平衡体系的平衡常数与温度的关系如图甲所示。

①c、d分别为反应的平衡常数随温度变化的曲线,则表示反应的平衡常数随温度变化曲线为_____
②已知反应的速率方程(分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。温度下反应达到平衡时,温度下反应达到平衡时。由此推知,_____。(填“>”,“<”或“=”)。
③下列说法错误的是_____
A.四个反应均为放热反应
B.压强越大,温度越低越有利于生成四氢萘类物质
C.反应体系中1—最稳定
D.由上述信息可知,时反应速率最快
(3)1—的高压氛围下反应(压强近似等于总压)。不同温度下达平衡时各产物的选择性(某生成物i的物质的量与消耗1—的物质的量之比)和物质的量分数(表示物种i与除外其他各物种总物质的量之比)随1—平衡转化率y的变化关系如图乙所示,1—平衡转化率y为80%时,1—的产率=_____;y为65%时反应的平衡常数_____。四氢萘类物质的物质的量分数随1—平衡转化率先增大后减小,结合平衡移动原理解释原因_____
2023-10-14更新 | 74次组卷 | 1卷引用:山西省实验中学2023-2024学年高二上学期第一次月考化学试题
2 . 打造宜居环境,消除含氯、氮、硫等化合物的污染对建设美丽家乡具有重要意义。
(1)①以HCl为原料,用氧化制取,可提高双益,减少污染。反应为:,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%。原理如图所示:
   
过程Ⅰ的反应为:   ,过程Ⅱ反应的热化学方程式为___________
②下图为刚性容器中,进料浓度比分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系,进料浓度比对应图中曲线___________(填“a”、“b”或“c”);
   
(2)研究CO还原对环境的治理有重要意义,相关的主要化学反应有:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
①下列描述正确的是___________;(填字母序号)
A.在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅰ,若压强不变,能说明反应Ⅰ达到平衡状态
B.反应Ⅱ;该反应在低温下自发进行
C.恒温条件下,增大CO的浓度能使反应Ⅲ的平衡向正向移动,平衡常数增大
D.上述反应达到平衡后,升温,三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡
②一定温度下,向固定体积的密闭容器中充入等物质的量的NO和CO,体系的初始总压强为p kPa,发生反应Ⅲ,实验测得,(为速率常数,只与温度有关,p为物质的分压)。达到平衡时,占平衡总体积的1/4,则___________
(3)将按体积比1∶1充入恒容密闭容器中发生反应:℃、C时,物质的分压变化如图所示。
       
根据题意可知:_________(填“>”“<”或“=”),由平衡状态a到b,改变的条件是_________
3 . Ⅰ.在“碳达峰”、“碳中和”的国家战略下,工业生产废气和汽车尾气中的NOx和CO的减排及有效处理,显得尤为重要。在汽车上安装三元催化转化器可将NO和CO转化为无污染的气体。
(1)已知:


则三元转化器转化的热化学方程式为:___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
Ⅱ.环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。出乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。

(2)阳极室产生Cl2后发生的反应有:___________
(3)一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。电解效率和选择性S的定义:
①若η(EO)=100%,则溶液b的溶质为___________
②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推测n(EO)≈70%的原因:
Ⅰ.阳极有H2O放电
Ⅱ.阳极有乙烯放电
Ⅲ.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
i.检验电解产物,推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是___________
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2,η(CO2)≈___________%。经检验阳极放电产物没有CO2
iii.实验证实推测Ⅲ成立,所用试剂及现象是___________。(可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。)
2023-10-07更新 | 164次组卷 | 1卷引用:山东省德州市第一中学2023-2024学年高三上学期10月月考化学试题
4 . 中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,相关成果北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表,因此的捕集及其资源化利用成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ.二氧化碳合成“合成气”
(1)捕获的高浓度能与制备合成气,该过程主要涉及以下反应:




根据盖斯定律,反应①的___________(写出代数式即可)。
Ⅱ.二氧化碳合成低碳烯烃
(2)用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高乙烯的生成率,装置如图所示。阴极发生的反应为:_______;每转移电子,阳极生成___________气体(标准状况)

(3)以为原料合成涉及的主要反应如下:
A.(主反应)
B.(副反应)
其中,反应的反应历程可分为如下两步:
a.(反应速率较快)
b.(反应速率较慢)
闭容器中充入合成,发生主反应,温度对催化剂性能的影响如图所示,工业生产综合各方面的因素,反应选择的原因是_______

Ⅲ.二氧化碳合成甲醇
主反应:
副反应:
某一刚性容器中充入,在催化剂存在条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知:选择性

(4)平衡时,生成的的物质的量是___________
Ⅳ.新型二氧化碳固定法
(5)某课题组设计一种新型的固定方法,如图所示。若原料用,则产物为___________
2023-10-06更新 | 143次组卷 | 1卷引用:江浙高中(县中)发展共同体2024届高三上学期10月联考(江苏卷)化学试题
5 . 载人航天器是航天员赖以生存的空间,必须给航天员提供基本的生存条件,涉及氧气再生,二氧化碳清除,水处理等。
(1)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,发生萨巴蒂尔反应,方程式:CO2(g)+4H2(g) 2H2O(g)+CH4(g),萨巴蒂尔反应生成的水可电解产生氧气,实现氧再生。
①已知H2O(g)=H2O(l)   ΔH= - 44kJ/mol,H2的燃烧热ΔH为286 kJ/mol ,CH4的燃烧热ΔH为- 890.6 kJ/mol,则萨巴蒂尔反应的ΔH___________。有利于萨巴蒂尔反应的条件是___________
A.高温高压               B.低温低压               C.高温低压               D.低温高压
②在恒容密闭容器中加入CO2和H2,其分压分别20kPa和40kPa,一定条件下发生萨巴蒂尔反应。某时刻测得H2O(g)的分压15kPa,CH4的反应速率v(CH4)=1.2×10-6p(CO2)p4(H2)(kPa·s-1),则该时刻v(H2)=___________
(2)已知萨巴蒂尔反应Ⅰ发生的同时也会发生副反应Ⅱ:
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g) 2H2O(g)+CH4(g)   ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g)   ΔH2=+41.2kJ/mol
将CO2和H2按体积比1:4混合(n=5 mol),匀速通入装有Ru/TiO2催化剂的反应容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ反应相同时间,CO2转化率、CH4和CO选择性(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)随温度变化曲线分别如图所示。

①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v(a)___________v(a)(填“>”“=”或“<”)。
②Ru/TiO2催化剂在较低温度主要选择___________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”),试从反应动力学角度分析其原因___________
③350℃~ 400℃温度区间,CO2转化率呈现减小的变化趋势,其可能原因是___________
A.催化剂活性降低            B.平衡常数变小   C.副反应增多             D.反应活化能增大
④350℃时,反应达到平衡时容器体积为5L,求该温度下反应I的平衡常数K=___________
2023-10-05更新 | 116次组卷 | 1卷引用:吉林省长春市东北师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期12月期中考试化学试题
6 . 异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
I.C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)        △H1=+52kJ•mol-1
II.2C3H6(g)C6H12(g)        △H2=-97kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)已知C3H8O(g)+9O2(g)6CO2(g)+8H2O(g)        △H3=-3750kJ•mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_______
(2)在1350℃下,刚性密闭容器中加入一定量的C3H8O,反应体系内水蒸气的浓度随反应时间关系如表:
反应时间/μs04812t204080
H2O浓度/ppm02440320036004000410041004100
①4~8μs内,v(C3H8O)=________ppm•μs-1
②t______16(填“>”“<”或“=”)。
③反应过程中,关于反应I、II的叙述一定正确的是______(填字母)。
A.反应I、II到20μs时才开始达到平衡
B.混合气体密度不变说明反应I、II已达平衡
C.H2O(g)的分压不变说明反应I、II已达平衡
D.n(C3H6)=2n(C6H12)说明反应II达到平衡
E.C3H8O浓度不再变化说明反应I、II已达平衡
F.平衡时C3H6的浓度小于4100ppm
(3)在一定条件下,若反应I、II的转化率分别为65%和40%,则丙烯的产率为________
(4)如图为反应I、II达到平衡时lgKp与温度的关系曲线。

(已知:对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),任意时刻Qp=,式中p(X)表示气体X的分压:p(X)=总压(p)•X的物质的量分数。)
①在350℃恒容平衡体系中加入少量C3H6气体时,反应II的状态最有可能对应图中的______(填“甲”“乙”或“丙”)点,判断依据是________
②350℃时,在密闭容器中加入一定量的C3H8O,体系达到平衡后,测得C6H12的分压为xMPa,则水蒸气的分压为________MPa(用含x的代数式表示)。
2023-10-04更新 | 156次组卷 | 1卷引用:江西省名校2024届高三上学期9月联合测评化学试题
7 . 建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理。氮氧化物(NOx)是严重的大气污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。氮氧化物(NOx)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计了如下转化氮氧化物的几种方案。请回答下列问题:
(1)方案1:利用甲烷在催化剂条件下还原NOx,相关反应如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)    ∆H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)    ∆H2=-574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l)    ∆H3=-1160kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式是___________
(2)方案2:利用CO在催化剂条件下还原NOx:2NOx(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)  ∆H.向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2 mol NO2(g)和3 mol CO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:

①甲容器中,平衡时NO2的转化率为___________
②T1___________T2(填“>”或“<”);△H___________0(填“>”或“<”)
(3)方案3:用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)     ∆H<0。
①实际生产中NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)的反应温度不宜过高的原因是___________
②500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为p0MPa,则0~8min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=___________mol·L-1·min-1,500℃时该反应的平衡常数Kp=___________MPa(用含p0的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)方案4:可以利用原电池原理处理氮氧化合物,原理如图。则其正极的电极反应式为___________
2023-10-04更新 | 120次组卷 | 1卷引用:吉林省长春外国语学校2022-2023学年高二下学期开学考试化学试题
8 . H2和CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。
请回答下列问题:
(1)已知:Ⅰ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=﹣483.6kJ/mol
Ⅱ.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=﹣802.0kJ/mol
Ⅲ.4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH3
若反应Ⅲ的逆反应活化能为EakJ/mol,则正反应活化能为 ___________kJ/mol(用含Ea和必要的数值的式子表示);能表示反应Ⅱ已达平衡状态的是 ___________(填字母)。
A.单位时间内生成1molCO2的同时消耗了1molCH4
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
(2)CO2和M2CO3反应制备MHCO3.某学习兴趣小组为了研究该反应,将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容密闭容器中,发生如下反应:2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。反应达平衡时体系的总压为50kPa.保持温度不变,开始时在体系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCO3(s),欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa,则CO2(g)平衡时压强应大于 ___________kPa。
(3)CO2和H2制备甲醇,反应体系中涉及以下两个反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
将CO2和H2按物质的量之比1:3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图所示。

已知:CH3OH的选择性=×100%。
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 ___________
A.230℃             B.250℃             C.催化CZT             D.催化剂CZ(Zr﹣1)T
②为提高CH3OH的选择性,可采取的措施有 ______________________
③在温度230℃时,向某容器中充入1molCO2和3molH2,发生反应Ⅰ。如果该容器为恒压容器,维持体系总压强p恒定,达到平衡时2的转化率为75%,则在该温度下平衡常数Kp=___________;如果该容器为恒容容器,达到平衡时,H2的转化率 ___________(填“>”、“<”或“=”)75%,理由是 ___________
2023-09-27更新 | 44次组卷 | 1卷引用:宁夏银川市第二中学2023-2024学年高三上学期一模考试化学试题
9 . 二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。
(1)已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ•mol-1
CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3=c kJ•mol-1
则催化重整反应CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g)的ΔH4=___________
(2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是
___________
A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
C.密闭容器中混合气体的密度不变               D.密闭容器中氨气的体积分数不变
E.密闭容器内压强不变                                F.密闭容器中混合气体平均相对分子质量不变
(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,还可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是
___________

(4)饮用水中的NO
主要来自于NH
。已知在微生物的作用下,NH
经过两步反应被氧化成NO
,两步反应的能量变化示意图如下:

1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为___________
(5)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示,回答下列问题。

①海水中的Na+由中间室移向___________(选填“左”或“右”)室。
②该电池负极的电极反应方程式为___________
③电路中每通过1 mol电子,产生标准状况下气体的体积为___________ L。
2023-09-24更新 | 91次组卷 | 1卷引用:四川省南充高级中学2021-2022学年高一下学期第二次月考化学试题
10 . 氢能是极具发展潜力的清洁能源,以氢燃料为代表的绿色燃料有良好的应用前景。回答下列问题:
(1)在载人航天器中,可以利用CO2与H2反应生成H2O,通过电解水,从而实现O2的再生。
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) H1=-252.9kJ•mol-1
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H1=+534kJ•mol-1
甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为________
(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应。
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ•mol-1
①下列操作中,能提高反应I中CH4(g)平衡转化率的是________(填标号)。
A.增加CH4(g)用量        B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g)                 D.加入催化剂
②在恒温恒压下,按水碳比=12:5投料,总压强为1.70MPa,达到平衡时CO2、H2和CH4的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如表:
p(CO2)/MPa0.30p(H2)/MPa0.30p(CH4)/MPa0
则反应II的平衡常数Kc=________
(3)水煤气反应II需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。
   
①在催化剂活性温度范围内,图2中b~c段对应降温操作的过程,实现该过程的操作方法是________
A.喷入冷水(蒸气)          B.通过热交换器换热            C.按原水碳比通入冷的原料气
②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线________
2023-09-13更新 | 190次组卷 | 2卷引用:浙江省百校2023-2024学年高三上学期起点开学考化学试题
共计 平均难度:一般