火箭推进剂在航天和军事领域具有广泛的应用。I．肼()常温下呈液态，具有弱碱性和强还原性，可与等氧化剂用作火箭燃料。（1）肼溶于水形成二元弱碱，碱性比弱，在水中的电离与相似，写出肼在水中的第一步电离方程式。（2）在标准压强和指定温度(298.15K)下，，在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出19.5kJ的热量。写出燃烧的热化学方程式。（3）肼()-双氧水燃料电池由于绿色环保且具有较高的能量密度而被广泛使用，其工作原理如图所示。写出负极的电极反应式：。Ⅱ．我国的祝融号火星车已于2021年成功登陆火星，火星表面大气的主要成分是，占总量的95.32%。科学家们设想通过还原反应将其转化为推进剂以实现星际旅行的愿望，二氧化碳加氢甲烷化(Sabatier反应)可表示为：反应1：反应2：将和通入某恒压密闭容器中将甲烷化，平衡时体系中各含碳元素物质的物质的量与温度T的关系如图所示。（4）曲线Y代表的物质是(填化学式)，曲线Z所代表的物质在1100K以上物质的量减小的原因是。（5）当反应1和反应2均达到化学平衡状态时，若维持温度不变，向容器内通入惰性气体He，则反应2平衡(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。（6）800K时，若平衡时容器内总压为p，则反应2的压强平衡常数(结果保留两位有效数字，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应有：

反应	△H(kJ/mol)	K
i. Fe₂O₃(s)+3C(s) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+3CO(g)	+489	K₁
ii. Fe₂O₃(s)+3CO(g) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+3CO₂(g)	X	K₂
iii. C(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)	+172	K₃

试计算，X=，K₁、K₂与K₃之间的关系为K₁=。

(2)T₁℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe₂O₃和C，发生反应i，反应达到平衡后，在t₁时刻，改变某条件，υ₍_逆₎随时间(t)的变化关系如图1所示，则t₁时刻改变的条件可能是(填写字母)。

a.保持温度不变，压缩容器 b.保持体积不变，升高温度

c.保持体积不变，加少量碳粉 d.保持体积不变，增大CO浓度

(3)在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(P KPa)加入1 molCO₂与足量的碳，发生反应ⅲ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。

①T℃时，若向平衡体系中再充入一定量按V(CO₂)：V(CO) =5：4的混合气体，平衡(填“ 正向”、“ 逆向”或“ 不” )移动。

②925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p为KPa。[气体分压(p_分)=气体总压(p) ×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作K_p]

填空题容易

1. 硫和氯的化合物在生产生活中有重要应用。

(1) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 常用于硫化橡胶工业。

已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的式子表示)。

(2) 硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

①恒容密闭容器中按不同进料比充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，测定 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 温度下体系达平衡时的 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为体系初始压强， $\text{[math]}$ ， P为体系平衡压强)，结果如上图。图中温度由高到低的顺序为，判断依据为。N点 $\text{[math]}$ 的转化率为， $\text{[math]}$ 温度下用分压表示的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (列出计算式即可)。

②在一定温度和120kPa恒压下，向密闭容器中充入一定量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 不参与反应)。测得反应达平衡后 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与通入混合气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数的关系如下图所示。

随着通入气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数增大， $\text{[math]}$ 的平衡转化率逐渐减小的原因是。

(3) 中国科学家将 $\text{[math]}$ 分子引入电解质中制作高功率可充电 $\text{[math]}$ 电池，电池正极中， $\text{[math]}$ 调整充电和放电反应的途径如图所示。电池正极的电极反应式为。

综合题困难

2. 合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为 $\text{[math]}$ 。

相关化学键的键能数据：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	436.0	390.8	946

(1) 反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 该反应正向自发进行的条件为(填“高温”“低温”或“任何温度”)。

(3) 合成氨反应过程片段的作用机理，可以用如下模拟示意图表示。

写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序：(用字母标号表示)。

(4) 在不同压强下，以两种不同组成进料合成氨，反应达平衡时氨的体积分数与温度的计算结果如图1、图2所示。其中一种进料组成为 $\text{[math]}$ ，另一种为 $\text{[math]}$ 。(物质i的体积分数 $\text{[math]}$ )

①图1中压强由小到大的顺序为。

②进料组成中含有惰性气体Ar的图是(填“图1”或“图2”)。

③图1中，当 $\text{[math]}$ 时，氮气的转化率 $\text{[math]}$ 。该温度时，反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (化为最简式)。

(5) 电化学锂介导的氮还原反应(Li-NRR)使 $\text{[math]}$ 生产技术更简单、规模更灵活，其原理如图3所示。

写出电极B上的电极反应式：。

综合题困难

3. 乙酸水蒸气重整制氢包括的反应如下：

主反应为：Ⅰ。 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅱ。 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应为：

Ⅲ。 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 在恒容密闭容器中进行乙酸重整制氢，下列说法正确的是___________。 A. 增大 $\text{[math]}$ 的浓度，有利于提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率 B. 一定温度下，增大 $\text{[math]}$ 的浓度可以提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率 C. 若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已达平衡 D. 升温可以使反应Ⅰ的正反应速率加快，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

(3) 乙酸重整时，水碳比[ $\text{[math]}$ ]对 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 平衡产率Y的影响如图1所示(不考虑副反应)：

图中b代表的物质是(填化学式)。

(4) 水碳比为 $\text{[math]}$ 时，温度对平衡时反应产物中各气体含量的影响如图2所示，随温度的升高， $\text{[math]}$ 的含量减小的原因是；600℃后，随温度的升高， $\text{[math]}$ 的含量开始减小的原因是。

(5) 在T℃下，在恒容密闭容器中充入1mol乙酸(g)和 $\text{[math]}$ ，若只发生反应 $\text{[math]}$ ，起始时压强为pPa，反应达到平衡时，压强为1.3pPa．平衡时， $\text{[math]}$ 的转化率为%，反应的平衡常数Kp=Pa³(列出含p的计算式，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

综合题困难

1. 铁氧化物还原常用的还原剂为CO与 $\text{[math]}$ 。101kPa下，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别作为还原剂时还原反应达到平衡状态的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 体系平衡如图所示，在两种体系下均存在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 可以稳定存在的三个区域，图像纵坐标为还原反应体系达到平衡时，CO和 $\text{[math]}$ 在气相中的体积分数，下列说法正确的是

A. CO还原 $\text{[math]}$ 生成FeO的反应放热 B. CO还原铁氧化物反应中，温度越高，CO利用率越高 C. 铁氧化物的还原需经历 $\text{[math]}$ 逐级还原过程 D. 828℃时， $\text{[math]}$ 还原FeO生成 $\text{[math]}$ 与Fe单质的反应 $\text{[math]}$

单选题普通

2. 小组同学用如下方法制作简单的燃料电池。

步骤	装置	操作	现象
①		打开 $\text{[math]}$ ，闭合 $\text{[math]}$	两极均产生气体……
②		打开 $\text{[math]}$ ，闭合 $\text{[math]}$	电流计指针发生偏转

下列说法不正确的是

A. ①中Cl^-比OH^-容易失去电子，在石墨(Ⅰ)发生氧化反应 B. ①中还可观察到石墨(Ⅱ)电极附近的溶液变红 C. ②导线中电子流动方向：从石墨(Ⅱ)电极流向石墨(Ⅰ)电极 D. ②中石墨(Ⅱ)发生的电极反应式为： $\text{[math]}$

单选题普通

3. 一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含 $\text{[math]}$ 有机溶液。放电过程中产生 $\text{[math]}$ ，充电过程中电解LiCl产生 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是

A. 交换膜为阴离子交换膜 B. 电解质溶液可替换为LiCl水溶液 C. 理论上每生成 $\text{[math]}$ ，需消耗2molLi D. 放电时总反应： $\text{[math]}$

单选题容易

1. 某化学学习小组用CO和H₂模拟工业合成甲醇。已知：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g) △H=-91kJ/mol。

(1) 学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。下列说法正确的是_______(填标号)。

A. 温度：T₂>T₁ ，压强：p₂<p₁ B. CO的平衡转化率：α(A)>a(B)，a(C)<a(D) C. 化学反应速率：v_B>v_A ， v_D<v_C D. K_A>K_B ， K_C<K_D

(2) 恒温条件下，向体积为1L的恒容密闭容器内充如1molCO和2molH₂ ，加入催化剂后开始反应：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)，压力计监测到容器内压强变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	30
压强/MPa	25.2	21.6	19.0	17.4	16.8	16.8

①下列说法正确的是(填标号)。

A．当n(CO)∶n(H₂)：n(CH₃OH)=1∶2∶1时，反应达到平衡

B．容器内气体的平均相对分子质量不变，则反应达到平衡

C．在恒温恒容的平衡体系中充入氩气，甲醇的产率升高

D．改变催化剂，反应物的平衡转化率不变

从反应开始到20min时，CO的平均反应速率为mol/(L·min)。

③其他条件不变，向容器中充入2molCO和4molH₂ ，则CO的平衡转化率(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3) 维持CO和H₂的物质的量之和为3mol，若在1L恒容密闭容器中只发生反应CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)，调整进气比 $\text{[math]}$ 不同，温度不同时，测得相应的CO平衡转化率如图所示。则A和B两点的温度：T(A)(填“<”、“>”或“=”)T(B)，其判断依据是。

(4) 甲醇碱性燃料电池的工作原理如图所示。

①X电极的电极反应式为。

②以该燃料电池为电源给铅酸蓄电池充电，一段时间后铅酸蓄电池的阴极减少了28.8g，此时理论上消耗甲醇的质量为g。

综合题普通

2. 硫和氯的化合物在生产生活中有重要应用。

(1) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 常用于硫化橡胶工业。

已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的式子表示)。

(2) 硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

①恒容密闭容器中按不同进料比充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，测定 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 温度下体系达平衡时的 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为体系初始压强， $\text{[math]}$ ， P为体系平衡压强)，结果如上图。图中温度由高到低的顺序为，判断依据为。N点 $\text{[math]}$ 的转化率为， $\text{[math]}$ 温度下用分压表示的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (列出计算式即可)。

②在一定温度和120kPa恒压下，向密闭容器中充入一定量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 不参与反应)。测得反应达平衡后 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与通入混合气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数的关系如下图所示。

随着通入气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数增大， $\text{[math]}$ 的平衡转化率逐渐减小的原因是。

(3) 中国科学家将 $\text{[math]}$ 分子引入电解质中制作高功率可充电 $\text{[math]}$ 电池，电池正极中， $\text{[math]}$ 调整充电和放电反应的途径如图所示。电池正极的电极反应式为。

综合题困难

3. 合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为 $\text{[math]}$ 。