氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物是科学研究的重点内容。回答下列问题：

1. 氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物是科学研究的重点内容。

回答下列问题：

(1)

Ⅰ．已知NO和 $\text{[math]}$ 经反应Ⅰ和反应Ⅱ转化为 $\text{[math]}$ ，其能量变化如图所示：

Ⅰ． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，平衡常数 $\text{[math]}$ ；

Ⅱ．____ $\text{[math]}$ ，平衡常数 $\text{[math]}$ ；

写出第Ⅱ步反应的化学方程式：。

(2) 反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ （填“＞”或“＜”）0，平衡常数K＝（用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的代数式表示）。下列措施既能提高该反应的平衡转化率，又能加快生成 $\text{[math]}$ 的反应速率的是（填字母）。

a．升高温度 b．缩小容器体积 c．加入催化剂

(3) 由实验测得反应Ⅱ的 $\text{[math]}$ ～ $\text{[math]}$ 的关系如图所示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为（填字母）。

(4) Ⅱ．在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/℃	200	300	400
K	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0.5

请回答下列问题：

试比较 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的大小， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“＞”、“＝”或“＜”）。

(5) 400℃时，反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数K＝。当测得 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度分别为3 $\text{[math]}$ 、2 $\text{[math]}$ 、1 $\text{[math]}$ 时，则该反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“＞”、“＝”或“＜”）。

(6) 下图为一定温度下， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 以1∶3进行反应，平衡时， $\text{[math]}$ 的体积分数随压强的变化示意图

①随压强增大， $\text{[math]}$ 的体积分数增大的原因是。

②比较b点和a点：平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“＞”、“＝”或“＜”，下同）， $\text{[math]}$ 的浓度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

③计算b点的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （用分压表示的平衡常数，结果保留2位有效数字）

【考点】

反应热和焓变; 化学平衡移动原理; 化学平衡转化过程中的变化曲线; 化学反应速率与化学平衡的综合应用;

【答案】

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综合题困难

1. 工业上在催化剂作用下可用CO和 $\text{[math]}$ 合成甲醇，其反应为 $\text{[math]}$ ，回答下列问题：

(1) 已知：反应Ⅰ中的相关的化学键键能数据如下。

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能/(kJ·mol $\text{[math]}$ )	1071	436	358	467	413

由键能可知 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ；该反应(填“自发进行”或“非自发进行”或“高温自发”或“低温自发”)。

(2) 一定条件下向一密闭容器中充入1 mol $\text{[math]}$ 和2 mol $\text{[math]}$ ，发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①温度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；温度为 $\text{[math]}$ 时，D点反应速率： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②A、B、C三点中，正反应速率最大的是(填“A”、“B”或“C”)点，该点对应的平衡常数 $\text{[math]}$ kPa $\text{[math]}$ (用最简分数表示； $\text{[math]}$ 为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)

(3) 在一恒容密闭容器中发生上述反应，其他条件不变，下列措施可以加快反应速率的是(填序号，下同)，能提高CO平衡转化率的是。

①升高温度 ②将 $\text{[math]}$ 从体系中分离出来

③充入He，使体系总压强增大 ④再充入一定量的 $\text{[math]}$

综合题普通

2. 美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：

(1) 此流程的第Ⅰ步反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，

①已知键能为断开1mol化学键所需的能量，一些相关化学键的键能如下表：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	436	465	a	1076

则 $\text{[math]}$ 。

②一定条件下 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“<”、“>”或“=”)。

(2) 此流程的第Ⅱ步反应为： $\text{[math]}$ ，该反应的平衡常数随温度的变化如下所示：

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

从上表可以推断：此反应是(填“吸”“放”)热反应。

(3) 在一个绝热固定容积的密闭容器中，判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是(填序号)。

①体系的压强不再发生变化

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化

⑥ $\text{[math]}$

(4) 此流程的第Ⅱ步反应 $\text{[math]}$ 在830℃时，某时刻反应混合物中 $\text{[math]}$ 的物质的量浓度分别为 $\text{[math]}$ ，则此时反应朝(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行；若 $\text{[math]}$ 的初始浓度均为 $\text{[math]}$ ，求该反应达到平衡时CO的转化率。(写出计算过程)。

综合题普通

I．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼( $\text{[math]}$ )和强氧化剂液态双氧水。当把 $\text{[math]}$ 液态肼和 $\text{[math]}$ 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出 $\text{[math]}$ 的热量(相当于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 下测得的热量)。