空气中有丰富的氮气，科学家展开了向空气要氨气的系列研究。（1）已知：2H2（g）＋O2（g...

空气中有丰富的氮气，科学家展开了向空气要氨气的系列研究。

（1）已知：2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l）　 ΔH＝a kJ·mol－1

N2（g）＋O2（g） =2NO（g）　 ΔH＝b kJ·mol－1

4NH3（g）＋5O2（g） =4NO（g）＋6H2O（l）　 ΔH＝c kJ·mol－1

工业上合成氨反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　 ΔH＝　 _______　 kJ·mol－1

（2）以悬浮的纳米Fe2O3作催化剂，H2O和N2为原料直接常压电化学合成氨方面取得了突破性进展。其工作原理如图所示：

①Ni电极处发生的总反应为： N2＋6e－＋6H2O=2NH3＋6OH－

已知该反应分为两步，其中第二步的反应为2Fe＋3H2O＋N2=2NH3＋Fe2O3，则第一步反应为　 _______　 。

②蒙乃尔筛网处发生的电极反应为：　 _______　 。

（3）NH3可以合成尿素，反应为2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（g）＋H2O（g）。向一体积可变的恒压容器中充入一定量的NH3和CO2，保持容器的温度不变，NH3和CO2的转化率随时间的变化如图所示。

①下列情况能说明反应达到平衡状态的是　 _______　 。

A NH3和CO2的物质的量之比为2∶1

B 容器内气体的密度保持不变

C 2v正（NH3）＝v逆（CO2）

D 各气体的体积分数保持不变

②起始时NH3和CO2的物质的量之比为　 _______　 。

③维持容器的温度和压强不变，向上述平衡后的容器中充入NH3（g）、CO（NH2）2（g）和H2O（g）各1 mol，则达到新平衡时NH3的体积分数为　 _______　 。

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氨气是生产化肥、硝酸的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究

（1）氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。

已知：2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)  ΔH =" -483.6" kJ/mol

3H₂ (g) + N₂ (g) 2NH₃ (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol

计算断裂1 mol N≡N键需要能量________kJ ， 氮气分子中化学键比氧气分子中的     化学键键________（填“强”或“弱”），

（2）固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：

N₂ (g) + O₂ (g) =" 2NO" (g)  ΔH =" +180.8" kJ/mol ，工业合成氨则是人工固氮。

分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是________。

A．常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行

B．人类大规模模拟大气固氮是无意义的

C．工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全

D．K越大说明合成氨反应的速率越大

（3）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应：

3H₂ (g) + N₂ (g)  2NH₃ (g)测得甲容器中H₂的转化率为40%。

①判断乙容器中反应进行的方向________。（填“正向”或“逆向”）

②达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH₃的体积分数大小顺序为________。

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（1）氨气催化氧化生产硝酸，硝酸厂常用催化还原法处理尾气：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。

已知：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)　　 ΔH＝-483.6kJ/mol

N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)　　 ΔH＝+67.7kJ/mol

则H2将NO2还原为N2的热化学反应方程式：__________________

（2）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH= —99kJ／mol。请回答下列问题：

①图中A点表示：　　　　　　　　　 ；C点表示2mol SO3(g)的总能量。E所代表的能量是　　　　　　 ；E的大小对该反应的反应热　　　 　　　　　　 (填“有”或“无”)影响。

②图中△H=　　　　　　　　　　 。

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(6分)（1）氨气催化氧化生产硝酸,硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。

已知:2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(g)　ΔH=-483.6 kJ·mol^-1

N₂(g)+2O₂(g)= 2NO₂(g)　　ΔH=+67.7 kJ·mol^-1

则H₂还原NO₂生成水蒸气反应的热化学方程式是　　　　　　　　________。

（2）氮气和氢气合成氨是化学工业中极为重要的反应,其热化学方程式可表示为:N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)　ΔH=-92 kJ·mol^-1。请回答下列问题:

①取1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量　　92 kJ(填“大于”“等于”或“小于”),原因是　　　　　　　　　　；

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以煤为原料可合成一系列燃料。

(1)已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　　 ΔH=-483.6 kJ/mol，

②CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)　 ΔH=+49.0 kJ/mol

请写出甲醇燃烧生成H2O(g)的热化学方程式_________；

(2)向1 L密闭容器中加入2 mol CO、4 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(l)+H2O(l)　 ΔH=+71 kJ/mol

①该反应能否_________自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_________．

a．混合气体的平均相对分子质量保持不变　　 b．CO和H2的转化率相等

c．CO和H2的体积分数保持不变　　　　　　　　 d．混合气体的密度保持不变

e．1 mol CO生成的同时有1 mol O-H键断裂

(3)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH＜0在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表：

①0～10 min内，用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=_________mol/(L·min)；

②达到平衡时，该反应的平衡常数K=_________(用分数表示)，平衡时H2的转化率是_________；

③在其他条件不变的情况下，若30 min时向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)；

(4)用甲醚(CH3OCH3)作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极反应式_________。

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能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式：

① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　　　　 △H =－570kJ/mol ；

② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)　　　　 △H =－242kJ/mol ；

③ C(s)+1/2O2(g)=CO (g)　　　　　 △H = —110.5kJ/moL ；

④ C(s)+O2(g)=CO2(g)　　　　　　　 △H = —393.5kJ/moL；

⑤ CO2(g) +2H2O(g)=2CH4(g) +2 O2(g)　　 △H = +890kJ/moL

回答下列问题：

（1）上述反应中属于燃烧热的热化学方程式的是　　　　 。

（2）H2的燃烧热为　　　　　　　　　　　　 。

（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。试写出碳与水蒸气反应的热化学方程式_　　　　　　　　 ；该反应的熵△S　　　　　　 0 (选填“＞”、“=”、“＜”)；已知自由能△HG可推知该反应在______条件下可自发进行。

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（8分）能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式：

① 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) H=－570kJ/mol ；② H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) H="-242kJ/mol"

③ C(s)+1/2O₂(g)="CO" (g) H=" —110.5kJ/moL" ④ C(s)+O₂(g)=CO₂(g) H="-393.5kJ/moL"

⑤ CO₂(g) +2H₂O(g)=2CH₄(g) +2 O₂(g)  H=" +890kJ/moL"

回答下列问题：

（1）上述反应中属于吸热反应的有（填写序号）________ 。

（2）H₂的燃烧热为________。

（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。  已知C(s) + H₂O(g) = H₂(g)+ CO (g)   H=akJ/moL；

则a=________； 又已知自由能G=H—TS，当G＜0时可自发进行。则该反应在什么条件下可自发进行________。

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（4分）能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式：

① 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)  ； H=－570 kJ·mol^-1；

② H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) ； H=-242 kJ·mol^-1

③ C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)   ； H= —110.5 kJ·mol^-1

④ C(s)+O₂(g)=CO₂(g)   ；   H=-393.5 kJ·mol^-1

⑤ CO₂(g) +2H₂O(g)=2CH₄(g) +2 O₂(g)   ；H= +890 kJ·mol^-1

回答下列问题：

（1）上述反应中属于吸热反应的是________

（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。已知C(s) + H₂O(g)= H₂(g)+ CO (g)     H=a kJ·mol^-1；则a=________；该反应的熵S________0(选填“＞”、“=”、“＜”)。

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研究NOx、CO2的吸收利用对促进低碳社会的构建和环境保护具有重要意义。

（1）已知：① 2H2(g) + O2(g)＝2H2O(g)　 ∆H1

② CO2(g)+3H2(g)CH3OH (l) + H2O (l)　　 ∆H2

③ H2O(g)H2O(l)　 ∆H3

求 25℃、101kPa下，2 mol CH3OH (l)完全燃烧的∆H=_____（用含∆H1、∆H2、∆H3的式子表示）。

（2）向1 L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH (l) + H2O (l)　　 ∆H2

①已知反应的∆H2<0，则此反应自发进行的条件是_________（填“低温”、“高温”或“任意温度”）。

②在t2时将容器容积缩小为原体积的一半，t3时再次达到平衡，请画出t2之后 CO2气体的浓度随时间变化的曲线。______________

（3）用NH3催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。如下图，采用NH3作还原剂，烟气以一

定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物的转化率），反应原理为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。 以下说法不正确的是__________。（填编号）

A．使用第②种催化剂更有利于提高NOx的平衡转化率

B．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

C．相同条件下，改变压强对脱氮率会有影响

D．烟气通过催化剂的流速越快，脱氮效果会越好

（4）用电解法处理NO2是消除氮氧化物污染的新方法，其原理是将NO2在电解池中分解成无污染的N2和O2，电解质是固体氧化物陶瓷（内含O2ˉ离子，可定向移动），阳极的反应式是_________。

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