I．合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。（1）已知：在一定条件下，理论上消耗和生成放出的热量，请书写该反应的热化学方程式：________。（2）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是____。A. 容器内的浓度之比为B. C. 容器内压强保持不变D. 混合气体的密度保持不变（3）将和通入体积为的恒温恒容密闭容器中，后达到化学平衡，测得的浓度为，这段时间内用的浓度变化表示的化学反应速率为________。Ⅱ.某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示H2物质的量)。（4）图象中T2和T1的关系是：T2________T1(填“>”、“<”或“=”)（5）a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是________(填字母)。Ⅲ.如图是某压强下，密闭容器中，N2和H2按物质的量浓度分别和投料进行反应，反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。I是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。（6）图中a点，容器内________。（7）此条件下该反应的化学平衡常数K=________。(用分数表示)（8）图中b点，________(填“>”、“<”或“=” )（9）， Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大，主要原因是_______

1. 用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 脱氢制备丙烯已成为制备丙烯的重要方法之一、相关反应为：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$

已知：①CO和 $\text{[math]}$ 的标准燃烧热分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$

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

(2) 维持体系总压强恒定为0.1MPa，加入 $\text{[math]}$ 时体积为50L，再加入8.4mol水蒸气作为稀释剂，测得丙烷平衡转化率与温度关系如图所示，已知：水烃比是指投料中水蒸气和丙烷的物质的量之比。

①计算800K下反应1的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（用气体分压计算平衡常数为 $\text{[math]}$ ，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数）．

② $\text{[math]}$ 下，在图中画出水烃比为10时的曲线。

③若其它条件不变，将8.4mol的水蒸气改为8.4mol的 $\text{[math]}$ ，则丙烷的平衡转化率将大大增加，请解释原因。

(3) 化学家研究催化剂 $\text{[math]}$ 催化丙烷脱氢机理如下图所示：

下列说法正确的是______。

A. 由图可知 $\text{[math]}$ 催化大致经过阶段Ⅰ（吸附）、反应Ⅱ（断裂第1个 $\text{[math]}$ 键）、反应Ⅲ（断裂第2个 $\text{[math]}$ 键） B. 反应Ⅱ活化能最大，是 $\text{[math]}$ 催化丙烷的决速阶段 C. $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 催化下反应生成 $\text{[math]}$ 时，放出的热量为 $\text{[math]}$ D. 若该催化反应在绝热容器中按照先发生Ⅰ，后发生Ⅱ，再发生Ⅲ，则完成反应Ⅱ后，不需要再加热就能发生反应Ⅲ

综合题困难

2. $\text{[math]}$ 的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 制备“合成气(CO、 $\text{[math]}$ )，还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。

(1) 甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应：

i. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ii. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

iii. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

① $\text{[math]}$ 为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质， $\text{[math]}$ 其为零。根据下表所示数据，计算反应 $\text{[math]}$ 的反应热 $\text{[math]}$

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	CO
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

②在体积为 $\text{[math]}$ 的恒温恒容密闭容器中，通入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生甲烷二氧化碳干式重整反应，达到平衡时， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，反应ⅲ的平衡常数 $\text{[math]}$ (用含有a和b的代数式表示)。

(2) “合成气”在催化剂作用下反应，可以直接合成甲醇： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，测得相同时间内甲醇产率与温度的关系如图1所示。

温度在800℃以上甲醇产率下降的原因是。

(3) 利用“合成气”合成甲醇后，甲醇脱水制得二甲醚的反应为： $\text{[math]}$ ，当 $\text{[math]}$ 时，反应平衡常数 $\text{[math]}$ ，在密闭答器中加入一定量 $\text{[math]}$ ，反应到达平衡状态时，体系中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数(填标号)。

a. $\text{[math]}$ b. $\text{[math]}$ c. $\text{[math]}$ d.无法确定

(4) 我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷制备 $\text{[math]}$ 的方法，其电化学反应原理如图2所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式：，标况下每分解 $\text{[math]}$ ， Ni电极产生的 $\text{[math]}$ 的物质的量是。

综合题普通

3. 研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。请回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物， $\text{[math]}$ 还原处理 $\text{[math]}$ 的原理为 $\text{[math]}$ 。

①写出硝酸生产中氨发生催化氧化的化学方程式：。

②在 $\text{[math]}$ 作用下，反应 $\text{[math]}$ 的能量变化如图所示：

则 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 处理汽车尾气的原理为 $\text{[math]}$ 。将体积比为1∶1的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气体以相同流速通过两种不同的催化剂I、Ⅱ，发生上述反应(不考虑其他反应)，相同时间内尾气脱氮率(即 $\text{[math]}$ 转化率)与温度的关系如图所示。

①M点脱氮率大于N点的原因可能是。

②下列能说明该反应处于化学平衡状态的是(填字母)。

A． $\text{[math]}$ 的质量分数保持不变

B．容器中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的百分含量之比保持不变

C． $\text{[math]}$

D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

③若Q点反应已达平衡，体系总压强为 $\text{[math]}$ ，则该温度下 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 为用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示)。

综合题困难

1. 对于密闭容器中的反应： $\text{[math]}$ (正反应是放热反应)，在673K，30MPa下 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 随时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：

(1)a点时正反应速率逆反应速率；c点时正反应速率逆反应速率。(填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)

(2)d点处 $\text{[math]}$ (填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)e点处 $\text{[math]}$ ，原因是。

(3)起始时加入氢气的物质的量为mol。

(4)若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在上图的基础上画出 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 随时间变化的关系图。

填空题普通

2. 在密闭容器中发生反应M(g)+2N(g)=2R(g) ΔH<0，t₁时刻达到平衡，在t₂时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是

A. t₁ 时刻的 v逆小于t₂时刻的 v逆 B. t₂时刻改变的条件可能是降低温度 C. t₂时刻改变的条件可能是使用了催化剂 D. 再次达到平衡时，M的平衡转化率增大

单选题普通

3. 无水 $\text{[math]}$ 常用于检验样品中的微量水。一水硫酸铜失水的反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。不同温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入足量的 $\text{[math]}$ 粉末，发生上述反应。测得蒸气压与温度、时间的关系如表所示：

时间/min

蒸气压/kPa

温度/℃

0

5

10

15

20

25

$\text{[math]}$

0

4

7

9

10

$\text{[math]}$

0

5

9

12

下列推断正确的是（）

A. $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ ℃时，0~10min内用 $\text{[math]}$ 的分压表示的反应速率为 $\text{[math]}$ C. 其他条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动 D. 气体体积分数或相对分子质量不变时正、逆反应速率相等

单选题普通

1. 水煤气变换 $\text{[math]}$ 是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 由曾做过下列实验：①使纯 $\text{[math]}$ 缓慢地通过处于 $\text{[math]}$ 下的过量氧化钴 $\text{[math]}$ ，氧化钴部分被还原为金属钴 $\text{[math]}$ ，平衡后气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数为0.0250。

②在同一温度下用 $\text{[math]}$ 还原 $\text{[math]}$ ，平衡后气体中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断，还原 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 的倾向是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“大于”或“小于”)。

(2) $\text{[math]}$ 时，在密闭容器中将等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 $\text{[math]}$ 比的物质的量分数为_______(填标号)。

A． $\text{[math]}$ B.0.25 C． $\text{[math]}$ D.0.50 E． $\text{[math]}$

(3) $\text{[math]}$ 研究了 $\text{[math]}$ 时水煤气变换中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分压随时间变化关系(如下图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相等、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相等。

计算曲线a的反应在 $\text{[math]}$ 内的平均速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 的曲线是。 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 随时间变化关系的曲线是。

综合题困难

2. 低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。研究其合成方法受到科学家的青睐。回答下列问题：

(1) 乙烷直接脱氢制乙烯法

298K时，乙烷的裂解反应历程如图所示：

①图中基元反应b(填“是”或“不是”)该反应的决速步骤。

已知：乙烷的燃烧热 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ，计算乙烯的燃烧热 $\text{[math]}$ 。

②对于该反应，一定温度下，当总压恒定为100kPa，往甲密闭容器中通入amol $\text{[math]}$ ，往乙密闭容器中通入amol $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体( $\text{[math]}$ 不参与反应)，达到平衡时， $\text{[math]}$ 的转化率：甲乙(填“>”“=”或“<”)。

③在乙烷裂解制乙烯的过程中，可能发生多个反应，反应的平衡常数对数值( $\text{[math]}$ )与温度的倒数( $\text{[math]}$ )的关系如图所示。工业上一般选择温度在1000K左右的可能原因是。

(2) 一定条件下，碘甲烷( $\text{[math]}$ )热裂解制低碳烯烃的主要反应有：

反应ⅰ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

反应ⅱ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

反应ⅲ： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

①结合题给信息，请推测有利于提高乙烯产率的措施有(至少答两点)。

②其他条件不变，起始压强为0.1aMPa，向容积为1L的恒容密闭容器中投入1mol $\text{[math]}$ ，只发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占气体组分物质的量分数的影响如图26所示。当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，(填“能”或“不能”)说明该体系达到平衡状态。715K条件下，平衡时反应ⅰ的压强平衡常数 $\text{[math]}$ MPa．