合成氨工业中的原料气制取与净化是重要的环节。（1）已知有关反应的能量变化如下图：写出CH4...

合成氨工业中的原料气制取与净化是重要的环节。

（1）已知有关反应的能量变化如下图：

写出CH4(g)与H2O(g)反应制取CO(g)和H2(g)的热化学方程式： ___________________。

（2）“CH4-CO2催化重整法”制氢气：CH4(g)＋CO2(g)2CO (g)＋2H2(g)，ΔH

不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。上述反应中相关的化学键键能数据如下表所示。①根据键能计算，该反应的ΔH＝_______kJ·mol－1。

②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。实际生产中此反应优选温度为900℃，原因是_______________________。

③某温度下，将1 mol CH4、2 mol CO2以及催化剂进行加入2 L容器中，达到平衡时α(CH4)＝50%，平衡常数K=____mol2·L－2。

（3）合成气在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收其中的CO杂质，其反应是：Cu(NH3)2(CH3COO)＋CO＋NH3Cu(NH3)3(CH3COO)·CO　ΔH＜0

必须除去原料气中CO的原因是_______________________。

醋酸二氨合铜(Ⅰ)吸收CO的生产适宜条件应是__________（填序号）。

A．高温高压　 B．高温低压　　 C．低温高压　　 D．低温低压

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(1)氨的合成是最重要的化工生产之一，工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示，则此制取H2反应的ΔH＝____________。

（2）已知通常状况下，每充分燃烧1gCO并恢复到原状态，会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接通入甲烷，同时向一个电极通入空气。此电池的正极电极反应式是__________________。

（4）利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。

①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于　　　　　　　　 处。

假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：　　　　　　　　　　

②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为　　　　　　　　　 。写出铁电极处的电极反应式：____________。

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（1）氨的合成是最重要的化工生产之一，工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示，则此制取H2反应的ΔH＝____________。

（2）已知通常状况下，每充分燃烧1gCO并恢复到原状态，会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式：________________________________。

（3）一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接通入甲烷，同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是_______________。

（4）利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。

① 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：__________________________________________。

② 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_________。写出铁电极处的电极反应式：_____________________________。

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（14分）(1)氨的合成是最重要的化工生产之一，工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示，则此制取H2反应的ΔH＝____________。

（2）已知通常状况下，每充分燃烧1gCO并恢复到原状态，会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接通入甲烷，同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是________________________________________________。

（4）利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。

①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于　　　　　　　　 处。假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：　　　　　　　　　　　　 。

②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为　　　　　　　　　　　 。

写出铁电极处的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。

（1）工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2：其热化学反应方程式为

CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　 △H4，已知有关反应的能量变化如下图所示：

则△H4=______________(用a、b、c表示)

（2）在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：

3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

①甲容器达到平衡所需要的时间t　 　 　 5min(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)；乙容器达到平衡时N2的浓度c　 　 　 3 mol·L－1。

②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，关于起始N2与H2投料比和H2平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图。

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(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。

（1）工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2：其热化学反应方程式为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　 △H4，已知有关反应的能量变化如下图所示：

则△H4=______________(用a、b、c表示)

（2）在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

①甲容器达到平衡所需要的时间t　 　　 　 5min(填“＞”、“＜” 或“＝”，下同)；乙容器达到平衡时N2的浓度c　 　 　 3 mol·L－1。

②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，关于起始N2与H2投料比和 H2平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图。

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工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为CO2+3H2CH3OH + H2O，请回答下列问题：

(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式_______________________________。

(2)如果只改变一个条件使上述反应的平衡常数K值变大，则该反应_____________。

A．一定向正反应方向移动 　　　　B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动 　　　　 D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

(3)其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同的时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图所示：

①在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是____________。

②c点CO2的转化率高于b点，原因是_________________________________。

(4)常温常压下若反应的容器容积为2.0L，反应时间为4.0 min，容器里气体密度减少了2.0 g·，在这段时间内CO2平均反应速率为_____________。反应在t1时达到平衡，在这过程中c(CO2)随时间t变化的曲线如下图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1 L，请在下图中画出t1后c(CO2)随时间t变化的趋势曲线（假设在t2时达到平衡）_________。

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工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，其反应方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O。请回答下列问题：

（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__　　　　　　　　　　　 ，该反应的△S____________0（填“>”或“<”或“=”），在_______________情况下有利于该反应自发进行。

（2）如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__　　　　 （选填编号）。

A．一定向正反应方向移动

B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动

D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）若反应的容器容积为2．0L，反应时间4．0 min，容器内氢气的质量减少了4.8g，在这段时间内CO2的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　　　 。

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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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