2019年10月22日，位于资阳市境内的“安岳气田”天然气产量达到10.33亿立方米，历史...

2019年10月22日，位于资阳市境内的“安岳气田”天然气产量达到10.33亿立方米，历史性突破10亿立方米大关。“安岳气田”的开发，将惠及川渝地区天然气供给，促进地方经济社会的发展。对天然气的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。

(1)已知甲烷临氧耦合CO2重整反应有：

反应I：2CH4(g)＋O2(g)2CO(g)＋4H2(g)　　　 △H＝－71.4 kJ·mol－1

反应II：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　　　 △H＝＋247.0 kJ·mol－1

已知断裂1 mol化学键所需的能量：

①a＝_________。

②写出表示CO燃烧热的热化学方程式：____________________________________。

(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在温度为753K下进行(1)中反应II(不发生其它反应)，CO2的平衡转化率如下表所示：

①若容器A中反应从开始到平衡所用的时间为t min，则t min内该反应的平均反应速率为：v(CO2)＝_________(用含t的表达式表示)。

②温度为753K时该反应的平衡常数K＝_________；容器B中的反应起始时将_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

③该反应达到平衡时，其他条件不变，若升高温度，此时v正_________ v逆(填“>”、“＝”或“<”)。

④当容器A、B中的反应均达到平衡时，容器中n(CO)满足的关系：2n(CO)A______n(CO)B(填“>”、“＝”或“<”)。

(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4：3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内，发生(1)中反应I，相同时间段内测得CO的体积分数[φ(CO)]与温度(T)的关系如图如示。

bc段CO的体积分数[φ(CO)]降低的主要原因是____________________________________。

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中国石油天然气集团在四川发现了中国最大的天然气田，预计储量达7000亿立方米．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体．下列有关的说法不正确的是（   ）

A. 甲烷与丙烷互为同系物

B. 甲烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色

C. 乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应

D. 甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键

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[四川省绵阳市2019届高三第三次诊断性考试]化学与科技、社会、生产密切相关，下列说法错误的是

A. 我国出土的青铜礼器司母戊鼎是铜和铁的合金

B. 高纯硅具有良好的半导体性能，可用于制光电池

C. 港珠澳大桥钢筋表面的环氧树脂涂层属于合成高分子材料

D. 火箭推进剂使用煤油-液氧比偏二甲肼-四氧化二氮的环境污染小

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硫化锌荧光材料的研究从1868年法国化学家Sidot发现至今已有近150年的历史。其中立方硫化锌的晶胞如右图所示。请回答下列问题：

（1）锌元素在周期表中的位于第______周期_____族， 属于_____区；

（2）基态锌原子的价电子排布式为_________；

（3）一般锌元素常表现为+2 价的原因是_____；

（4）立方硫化锌晶体的每个晶胞中含有_____个锌离子， 其配位数为_____；含有_____个硫离子，其配位数为_____；

（5）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为_________g·cm-3（列式并计算），a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为_____pm（列式表示）。

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硫化锌荧光材料的研究从1868年法国化学家Sidot发现至今已有近150年的历史。其中立方硫化锌的晶胞如图所示。请回答下列问题：

（1）锌元素在周期表中的位于第______周期_____族， 属于_____区；

（2）基态锌原子的价电子排布式为_________；

（3）一般锌元素常表现为+2 价的原因是_____；

（4）立方硫化锌晶体的每个晶胞中含有_____个锌离子， 其配位数为_____；含有_____个硫离子，其配位数为_____；

（5）根据神奇的“百度”显示，该晶胞的棱长a=541pm，S2-的半径约为184pm，则 Zn2+在此晶胞中的半径大约为______pm（精确到1pm）。

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2019年12月20日，美国总统特朗普签署了2020财政年度国防授权法案，对俄罗斯向欧洲进行天然气输出的“北溪2号”管道项目实施制裁，实施“美国优先发展战略”。天然气既是一种优质能源，又是一种重要化工原料，甲烧水蒸气催化重整制备高纯氢是目前的研究热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，已知在反应器中存在如下反应过程：

Ⅰ.

Ⅱ.

根据上述信息请写出甲烷水蒸气催化重整的热化学反方程式：________________。

(2)在一定条件下向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入和，利用反应Ⅰ制备，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b（已知容器a、b的体积为2 L）。

则a、b两容器的温度________（填“相同”“不相同”或“不确定”）；在达到平衡前，容器a的压强________（填“逐渐增大”“不变”或“逐渐减小”）；容器a中从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为________，在该温度下反应的化学平衡常数K=________。

(3)某氢氧燃料电池以熔融态的碳酸盐为电解质，其中参与电极反应。工作时负极的电极反应为。如图所示，根据相关信息回答下列问题：

①正极的电极反应为________；

②当甲池中A电极理论上消耗的体积为448 mL（标准状况）时，乙池中C、D两电极质量变化量之差为________g。

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“可燃冰”是水与天然气相互作用形成的晶体物质，经研究测定：每立方米“可燃冰”释放200 m3的甲烷气体，下列有关“可燃冰”的说法不正确的是(　　)。

A.“可燃冰”将成为新能源

B.“可燃冰”使用方便，清洁卫生

C.“可燃冰”实质是水变成的固态油

D.在海底和冻土层可能存在“可燃冰”

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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)　　 △H ＝ －92.4 kJ·mol－1 ,　 一种工业合成氨的简易流程图如下：

（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式　　　　　　　　　　 。

（2）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：

① CH4 (g) + H2O (g) CO (g) + 3H2 (g)　　 △H ＝ +206.4 kJ·mol－1

② CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)　　 △H ＝ －41.2 kJ·mol－1

写出氢气和二氧化碳气体反应生成甲烷和水蒸气的热化学方程式　　　　　　　　　　 。

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是　　　　 。

a．升高温度　　　 　　 b．增大水蒸气浓度　　　　

c．加入催化剂　　　 d．降低压强

（3）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)　　　　　　 。

（4）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为：

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH<0

某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。若保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应(0~70s)的进程曲线。

（5）25℃时，向a mol NH4NO3固体中滴加b L氨水后溶液恰好呈中性，所滴加氨水的浓度为　　　　　　 mol·L－1(25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10－5)

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（18分）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。工业上以天然气为原料合成氨。其生产工艺如下：造气阶段→转化阶段→分离净化→合成阶段

（1）造气阶段的反应为：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　 ΔH＝＋206.1 kJ/mol

①在一密闭容器中进行上述反应，测得 CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如下图1所示。反应中处于平衡状态的时间为　 　　　　 　　 、 　　　　　 　　　 ；10 min时，改变的外界条件可能是　　 　　　　 　 。

②如图2所示，在初始容积相等的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和H2O。在相同温度下发生反应，并维持反应过程中温度不变。则达到平衡时，两容器中CH4的转化率大小关系为：α甲(CH4)　 　　 　　 α乙(CH4)；

（2）转化阶段发生的可逆反应为： CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)

一定温度下，反应的平衡常数为K＝1。某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应中正、逆反应速率的关系式是　　 　　　　　 　　 （填序号）。

a．v(正)＞v(逆)　　　 b．v(正)＜v(逆)　　　　 c．v(正)＝v(逆)　　　 d．无法判断

（3）合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　　 ∆H=－92.4kJ•mol ‾1

①依据温度对合成氨反应的影响，在下图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。

②根据勒夏特列原理，简述提高合成氨原料转化率的一种方法　　 　　　　　 　　 。

（4）工业合成氨的热化学方程式为

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。

在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：

①该条件下的平衡常数为_________；

②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，工业上以天然气为原料合成氨。其生产

工艺如下：造气阶段→转化阶段→分离净化→合成阶段

（1）造气阶段的反应为：CH4（g）＋H2O（g） CO（g）＋3H2（g）　　 ΔH＝＋206.1 kJ/mol

①在一个密闭容器中进行上述反应， 测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如下图1所示，10min时，改变的外界条件可能是　　　　　　　　　　　 。

②如图2所示，在初始容积相等的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和H2O。在相同温度下发生反应，并维持反应过程中温度不变。则达到平衡时，两容器中CH4的转化率大小关系为：α甲（CH4）

　　　　　　　　 α乙（CH4）

（2）转化阶段发生的可逆反应为：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），在一定温度下，反应的平衡常数为K＝1。某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应中正、逆反应速率的关系式是　　　　　　　　 （填序号）。

a．v（正）＞v（逆）　　　　 b．v（正）＜v（逆）　　　　　　 c．v（正）＝v（逆）　　　 d．无法判断

（3）合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）　　 ∆H=－92.4kJ/mol，根据勒夏特列原理，简述提高合成氨原料转化率的一种方法　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）工业合成氨的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　　 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某压强恒定的密闭容器中加入2mol N2和4mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：

①该条件下的平衡常数为_________；

②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c 均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量__________（填“>”“<”或“＝”）92.4 kJ。

③在一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中，发生合成氨反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是____________

a．v（N2）=3v（NH3）

b．混合气体的密度不随时间改变

c．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变

d．容器中的压强不随时间改变

e．c（N2）=c（NH3）

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