用途广泛，是最重要的化工产品之一，请回答下列问题：（1）以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气...

用途广泛，是最重要的化工产品之一，请回答下列问题：

（1）以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气。图1是一定温度、压强下，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和1mol H2(g)的能量变化示意图，写出该反应的热化学方程式_______________(△H用E1、E2、E3表示)。

（2）已知合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：

①由上表数据可知该反应为放热反应，理由是_______________；

②400°C时，测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1时，此时刻该反应的v正(N2)_______________v逆(N2)(填“＞”、“＜”或“=”)。

（3）①在25℃下，将a mol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合，当溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=_______________；

②向25mL 0.10mol•L-1的盐酸中滴加氨水至过量，该过程中离子浓度大小关系一定不正确的是_______________(填字母序号)．

a．c(Cl-)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)　　　　　 b．c(Cl-)＞c(NH4+)=c(H+)＞c(OH-)

c．c(NH4+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)　　　　　 d．c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(Cl-)

（4）瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如图所示，电极1发生的电极反应式为_______________。

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氨是最重要的化工产品之一。

（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如下图所示。

反应①②③均为____________反应(填“吸热”或“放热”)。

（2）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)。为进一步提高CO2

的平衡转化率，下列措施中能达到目的的是____________。

A．增大NH3的浓度　　　　 B．增大压强　　　　 C．及时转移生成的尿素　　 D．使用更高效的催化剂

（3）尿素在农业生产中起重要作用，其合成过程分两步进行：

2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（l）△H=-117kJ·mol-1

NH2COONH4（l）（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ·mol-1

①第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低．因此，总反应的反应速率和转化率主要取决于___________．（填“第一步”或“第二步”）

②对于第一步反应，不能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是__________（填字母）．

A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

B．υ（NH3）正=2υ（CO2）逆

C．恒容容器中气体的密度不随时间变化而变化

D．容器中各物质总质量不随时间变化而变化

③第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵，再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如图所示：

在180℃的条件下，P2_________P3（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；化学平衡常数K1_________K2．

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氨为重要化工原料，有广泛用途。

(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:

a．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=＋216.4kJ/mol

b．CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=－41.2kJ/mol

则反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=_____________kJ/mol

(2)起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度关系如图。

①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是__________ (填序号)；

A．N2和H2的转化率相等

B．反应体系密度保持不变

C．比值保持不变

D．＝2

②P1________P2(填“>”、“<”、“=”、“不确定”，下同)；反应平衡常数：B点______D点；

③C点H2的转化率_______________；在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氨气平均速率:v(A)_______v(B)。

(3)N2H4可作火箭推进剂，NH3和NaClO在一定条件下反应可生成N2H4。

①写出NH3和NaClO反应生成N2H4的化学方程式_____________________________________________。

②当转移电子量为0.3NA时，标况下消耗NH3____________L。

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氨、硫、氯及其化合物对环境有着重要的影响，在化工生产和日常生活中的用途也十分广泛，如用做漂白剂、沉淀剂、农药、化肥等。

（1）以N2 和H2 为原料合成氢气为: N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g)　 △H=Q kJ•mol—1。已知键键能为946 kJ•mol—1 ，H-H键键能为436kJ• mol—1,N-H键键能为391kJ• mol—1，则Q=_______。

（2）将体积均为560 mL(标准状况下)的SO2　 和Cl2 同时缓慢通A水中，得到1.0 L溶液，则溶液pH=_______。

（3）物质的量浓度相等的NH4HSO3溶液和NaHSO3 溶液中，阴离子的电离程度较小的是__________（填化学式），原因是___________　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）用惰性电极电解NaHSO3 溶液的装置如图所示，则I是___________（填化学式，下同），阳极区放出的混合气体的成分为___________。

（5）氨水是一种常见的沉淀剂。向1.0 L 2.0×10—4mol•L—1的MgCl2 溶液中通入（不考虑溶液体积的变化），有白色沉淀生成。

①写出生成白色沉淀的离子方程式____________________.

②当反应中开始有白色沉淀出现时，通人的体积（标准状况）为___________mL。

(已知实验条件下NH3.H2O的电离平衡常数为1.8×l0—5，Ksp=[Mg(OH)2]=1.8×l0—11)

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（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：

（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：

① N₂ (g)+ 3H₂ (g) 2NH₃ (g)  △H₁

② 4NH₃(g) +5O₂ (g)＝ 4NO(g) +6H₂O(l)   △H₂

③ N₂ (g)+ O₂ (g)＝ 2NO (g)  △H

能否应用△H₁和△H₂表示△H？

若能用△H₁和△H₂表示△H，则写出△H=________；若不能，说明理由：

________。

（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：

N₂(g) ＋ 3H₂(g)  2NH₃(g)  △H＝－92.4 kJ/mol

实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：

下列说法正确的是________（填序号）

① 反应a和反应b的氢气转化率相同

②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数

③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E

④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1

（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)   △H＜0 。

氨气的物质的量[n(NH₃)]和氢气的物质的量[n(H₂)]随时间变化的关系如下图：

正反应速率最大的点是________（选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N₂)]相等的两点是________（选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。

（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH₃OCH₃），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：

2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g)   △H＜0

两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：

容器I中的反应________(选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K=________。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是________。

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（10分） “低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：

（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)　 ΔH＞0。已知在1 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值　 　　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)；

②1 100 ℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，则在这种情况下，该反应向　　 　　　　　 进行(填“左”或“右”)，判断依据是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

（2）目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　 ΔH=－49.0KJ/mol，现向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3molH2，反应过程中测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率V（H2）=------------。

②反应达到平衡后，下列措施能使增大的是-------（填符号）

A．升高温度　　 B．再充入H2　　　　　 C．再充入CO2　　 D．将H2O（g）从体系中分离　　 E．充入He（g）

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氨气是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。

（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：CO+2H2CH3OH(g)。该可逆反应达到平衡的标志是________。

A.2 v正(H2)= v逆(CH3OH)

B.单位时间生成m molCO的同时生成2m molH2

C.容器内气体的平均相对分子质量不再随时间而变化

D.混合气体的密度不再随时间变化

（2）工业上可用天然气为原料来制取化工原料气氢气，某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，测得如下表所示数据。

请回答下列问题：

①该温度下，上述反应的平衡常数K=________；

②反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是____________(填字母)。

A.减少CH4的物质的量　　　　　　　　 　　 B.降低温度

C.升高温度　　　　　　　　　　　　　 　　 D.充入H2

③若保持相同的温度，向2L的恒容器密闭容器中同时充入0.2molCH4、0.62molH2O、a molCO和0.5molH2，当a =0.2时，上述反应向_____（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。若要使上述反应开始时向逆反应方向进行，则a的取值范围为__________。

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“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气，合成气有广泛应用．试回答下列问题：

(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　　 △H＞0。已知在1100°C时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高，平衡移动后达到新平衡，此时平衡常数值____(填“增大”“减小”“不变”)；

②1100°C时测得高炉中，c(CO2)=0.025mol·L﹣1，c(CO)=0.1mol·L﹣1，则在这种情况下，该反应这一时刻向_______进行(填“左”或“右”)。

(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇CH3OH，有关反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=﹣49.0KJmol﹣1，某温度下，向体积为1L恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示．

①反应开始至平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=______，CO2的转化率为_____；该温度下上述反应的平衡常数K=_____(分数表示)；

②反应达到平衡后，下列能使的值增大的措施是______(填符号)。

a．升高温度　　　　　　 b．再充入H2 c．再充入CO2　　　　 d．将H2O(g)从体系中分离　　　　 e．充入He(g)

③有人提出，可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)　　 (△H＞0)来消除CO的污染，请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由________。

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“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤，甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO 和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：

（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)  ΔH＞0。已知在1100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)；

②1100 ℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，则在这种情况下，该反应向_______进行(填“左”或“右”)，判断依据是________________________。

（2）目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH＝－49.0 kJ·mol-1，现向体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3 mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。

②反应达到平衡后，下列措施能使增大的是____________(填符号)。

A．升高温度      B．再充入H2       C．再充入CO2     D．将H2O(g)从体系中分离　 E．充入He(g)

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

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

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

利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为　　 ____________。

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