氨的合成对国家工业发展有着举足轻重的作用，请根据化学原理知识回答下列问题：（1）已知氢气的...

氨的合成对国家工业发展有着举足轻重的作用，请根据化学原理知识回答下列问题：

（1）已知氢气的燃烧热为285.8kJ/mol。

4NH3 (g) +5O2 (g) 4NO(g) + 6H2O(l) △H= —1168.8kJ/mol

N2（g）+ O2（g）═ 2NO（g）△H = +180.6kJ/mol。

则工业合成氨的热化学方程式为________________。

（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响。实验结果如图所示：（图中 T表示温度， n表示物质的量）

①图像中 T2和 T1的关系是： T2 _______________ T1（填“高于”、“低于”、 “等于”或“无法确定”）。

②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N 2 的转化率最高的是_______________（填字母）。

③在起始体系中n(N2)：n(H2)= 1:3时，反应后氨的百分含量最大；若容器容积为1L， n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（ T 2），反应的平衡常数 K=__________________。

（3）氮元素的+4价氧化物有两种，它们之间发生反应：2NO2N2O4 ∆H < 0，将一定量的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化 (气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是______________

A．b点的操作是压缩注射器

B．c点与a点相比， c(NO2)增大， c(N2O4)减小

C．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则b、c两点的平衡常数Kb>Kc

D．d点：v(正)> v(逆)

（4）利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成原电池，能消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如图所示。

①电极a为___________________极，其电极反应式为__________________。

②当有0.1 mol NO2被处理时，转移电子为________________mol。

③为使电池持续放电，该离子交换膜需选用___________________交换膜。

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工业合成氨以及含氮废水的处理一直是工业研究的热点。回答下列问题：

(1)已知：氢气的燃烧热为-285.8kJ/ mol，17g氨气在纯氧中燃烧生成氮气和液态水的过程中放热382.6kJ，则工业合成氨的热化学方程式为_________________。

(2)500℃时，在容积固定的密闭容器中模拟工业合成氢N2+3H22NH3，下表为容器中部分物质浓度随时间的变化情况(其余浓度未给出)。

500℃时，该反应的化学平衡常数K=_______L2·mol-2；5 min内，反应的平均速率v(H2)_____ mol·L-1·min-1；6 min时，某一条件发生了改变，可能是_____(填序号)。

a.使用催化剂　　 b.降低温度　　 c.增加H2的浓度　　 d.分离出NH3

(3)无机含氮废水主要含有铵氮(NH4+)和硝氮(NO3-)。可使用电化学氧化法处理铵氮废水，原理是溶液中的NH4+直接在电极上放电生成无毒物质，该过程阳极上的电极反应式为_______________。为研究电化学氧化法去除铵氮的影响因素，在实验室中以石墨作电极模拟对高浓度铵氮废水进行电化学氧化处理，得到如下3组图像：

通过分析上述图像可知，最适宜选用的条件是___________、以及初始pH为11的碱性溶液。实验中，铵氮去除率总是高于总氮去除率的原因是__________________。

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化学原理是中学化学学习的重要内容。请回答下列问题：

（1）①己知：CH4、H2的燃烧热（△H）分别为﹣890.3kJ/mol、﹣285.8kJ/mol，则CO2和H2反应生成CH4的热化学方程式是__________________________。

②有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是________，A是____。

（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇，反应为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），某温度下在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图：

①从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为________，该温度下的平衡常数为__；

②5min至10min时速率变化的原因可能是__________________；

（3）①常温下，将V mL、0.1000mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中，充分反应（忽略溶液体积的变化）；如果溶液pH=7，此时V的取值___20.00（填“＞”、“=”或“＜”），溶液中c（Na+）、c（CH3COO﹣）、c（H+）、c（OH﹣）的大小关系是_____________________；

②常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合，反应后，溶液呈中性，则醋酸的电离常数为_______（用含有a、b字母的代数式表示）。

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CO和H2被称为合成气，用合成气可以合成乙酸。回答下列问题：

(1)已知CO、H2、CH3COOH的燃烧热分别为-283.0kJ/mol、-285.8kJ/mol、-1255.0kJ/mol，则用合成气合成CH3COOH(l)的可逆过程的热化学反应方程式为______；

(2)在密闭容器中发生合成乙酸的反应，下列可以提高CH3COOH产率的措施有________。

A．恒温恒容，通入少量氦气 　　　 B．及时分离出产物乙酸

C．加入高效催化剂　　　　　　　　　　 D．压缩容器体积

(3)在150℃时，2L的密闭容器中发生反应：2H2(g)+2CO(g)⇌CH3COOH(g)　　 ΔH＞0，起始通入4molH2和4molCO，CH3COOH蒸汽的浓度数据随时间变化如下表所示：

①0~2min内用CO表示该反应的速率为______，随着反应的进行速率逐渐减慢的可能原因是________；

②150℃时该反应的平衡常数的数值约为_________；(计算结果保留一位小数)

③平衡后再通入1molH2，则CH3COOH(g)的体积分数________，若再次通入1molH2和1molCO，则CH3COOH(g)的体积分数_________。(填“增大”“减小”或者“不变”)

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CO和H2被称为合成气，用合成气可以合成乙酸。回答下列问题：

(1)已知CO、H2、CH3COOH的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ/mol、-285.8kJ/mol、-1255.0kJ/mol，则用合成气合成CH3COOH(l)的可逆过程的热化学反应方程式为___________________________________________；

(2)在密闭容器中发生合成乙酸的反应，下列可以提高CH3COOH产率的措施有________。

A．恒温恒容，通入少量氦气　　 B.及时分离出产物乙酸

C．加入高效催化剂　　　　　 D．压缩容器体积

(3)在150℃时，2L的密闭容器中发生反应：

2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(g)　 ΔH>0，起始通入4molH2和4molCO，CH3COOH蒸汽的浓度数据随时间变化如下表所示：

①0~2min内用CO表示该反应的速率为_________________，随着反应的进行速率逐渐减慢的可能原因是____________________________________________________；

②150℃时该反应的平衡常数的数值约为_________；（计算结果保留一位小数）

③平衡后再通入1molH2，则CH3COOH(g)的体积分数________，若再次通入1molH2和1molCO，则CH3COOH(g)的体积分数_________。（填“增大”“减小”或者“不变”）

(4)一定温度下，容积恒为1L的两个密闭容器之中进行如下实验：

则实验①中H2和实验②中CH3COOH的转化率随时间变化图示如下：

则a+b=_______，达到平衡的时间大小关系为t1__________t2。（填“>”“<”“不确定”）

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C、N、S对应的化合物，是重要的化学物质。试回答下列问题：

(1)已知：氢气的燃烧热为286.0kJ/mol，氨气的燃烧热为382.5 kJ/mol ，则合成氨反应的热化学方程式

为_____________________。

(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42-，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，则另一反应的离子方程式为________________。

(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。 有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。

某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭，恒温(T)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表：

①10min～20min以v(CO2)表示的反应速率为_________________。

②根据表中数据，计算T℃时该反应的平衡常数为Kp=___________，（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，保留两位小数）

③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率_________（填“增大”“不变”或“减小”）。

④该反应达到平衡时下列说法正确的是______填序号字母）。

a.容器内压强保持不变　　　　　　 b.2v(NO)=v(N2)

c.容器内CO2的体积分数不变　　 d.混合气体的密度保持不变

⑤30min时改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是______。请在图中画出30～40min的变化曲线______。

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（1）已知：在1×10⁵Pa条件下，氢气的标准燃烧热是285.8 kJ·mol^－1,下列热化学方程式正确的是 （        ）

A．H₂O（g）＝H₂（g）＋1/2O₂（g）      ΔH＝＋285.8kJ·mol^－1

B．2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（l）       ΔH＝—517.6kJ·mol^－1

C．H₂（g）＋1/2 O₂（g）＝H₂O（g）      ΔH＝—285.8kJ·mol^－1-

D．2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（l）       ΔH＝＋517.6J·mol^－1

（2）科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。

① P₄（s，白磷）+ 5O₂（g）=P₄O₁₀(s)；           ΔH＝—2983.2kJ·mol^－1

②  P（s，红磷）+  5/4 O₂ (g) =1/4 P₄O₁₀(s)    ΔH＝—738.5kJ·mol^－1-

则白磷转化为红磷的热化学方程式_________________________________。相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________（填“高”或“低”）

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氮氧化物( NOx)、CO2和SO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行化学方法处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

(1)已知氢气与甲醇的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、726.5 kJ·mol-1,则CO2与H2反应产生液态甲醇与液态水的热化学方程式为___________________________________

(2)已知在一定温度下将6molCO2和8mol H2充入容器为2L的密闭容器中发生如下反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　　  △H2=-49.0 kJ·mol－1 ,则

①该反应自发进行的条件是 _______________(填“低温”“高温”或“任意温度”)

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 _____________(填字母)

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 　 b.CO2和H 2的物质的量之比保持不变

c.CO2和H 2的转化率相等　　　　　　　　　　 d.3v正(H2)=v逆(CH3OH)

e.1mol CO2生成的同时有3mol H—H键断裂

③H2的物质的量随时间变化曲线如图实线所示，仅改变某一条件再进行实验,测得H2物质的量随时间变化曲线如图虚线所示。与实线相比,虚线改变的条件可能是__________________

(3)如图是某甲醇燃料电池工作的示意图。质子交换膜(只有质子能够通过)左右两侧的溶液均为1L 2mol·L -1H2SO4溶液。电极a上发生的电极反应式为 _____________________，当电池中有1mol e -发生转移时左右两侧溶液的质量之差为____g(假设反应物耗尽,忽略气体的溶解)。

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甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。

Ⅰ.用CO2生产甲醇

（1）已知：H2的燃烧热为-285.8kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，

CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 ΔH=-37.3kJ/mol

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=__kJ/mol。

（2）将CO2和H2按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图1两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

其中a点的平衡常数表达式为：__。

②a，b两点化学反应速率分别用Va、Vb表示，则Va__Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是__。

A.该反应的正反应为放热反应

B.压强大小关系为p1<p2<p3

C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2

D.在p2及512K时，图中N点v(正)<v(逆)

Ⅱ.用CO生产甲醇

（4）已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，如图3是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变ΔH__0(填“ ”、“ ”或“ ”)。

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1___K2(填“>”、“<”或“=”)。

Ⅲ.甲醇的应用

（5）甲醇制氢气。甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)　　 ΔH=+49kJ/mol。某温度下，将[n(H2O)：n(CH3OH)]=1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为___。

（6）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图4所示。阳极的电极反应式为__。

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下列说法不正确的是（ ）

A.已知氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，相应的热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)，△H=-285.8 kJ/mol

B.中和相同体积、相同物质的量浓度的①硫酸，②盐酸和③醋酸所需相同浓度的NaOH溶液的体积关系：V1＞V2=V3

C.稀氨水中部分粒子的浓度大小关系：c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)

D.1mol/LNaX和1mol/LNaY两种盐溶液中c(X-)=c(Y-)+c(HY)，则HX为强酸

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