除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。
（1）生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng)：①C(s)+CO₂₍g)2CO(g)  △H₁；
②CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)  △H₂；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)  △H₃；
上述反應(yīng)△H₃與△H₁、△H₂之間的關(guān)系為                       。
（2）將CH₄轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)   △H=－1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗（其他條件相同）：
①X在750℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；
②Y在600℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；
③Z在440℃時催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×10⁶倍；
根據(jù)上述信息，你認為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是      （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                                      ；
（3）請在答題卡中，畫出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。
（4）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g) △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。
此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H₂，反應(yīng)10min后測得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	H2	CO	CH3OH
濃度/（mol·L－1）	0.20	0.10	0.40

 
①該時間段內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H₂)=                       。
②比較此時正、逆反應(yīng)速率的大�。簐(正)      v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）
（5）生產(chǎn)過程中，合成氣要進行循環(huán)，其目的是                                 。

利用海水資源進行化工生產(chǎn)的部分工藝流程如圖：

（1）流程I中，欲除去粗鹽中含有的Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等離子，需將粗鹽溶解后，按序加入藥品進行沉淀、過濾等。加入藥品和操作的順序可以是        。
a．Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂、過濾、鹽酸    b．NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、過濾、鹽酸
c．NaOH、Na₂CO₃、BaCl₂、過濾、鹽酸   d．BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、過濾、鹽酸
（2）流程II中，電解飽和NaCl溶液的離子方程式為                。通電開始后，陽極區(qū)產(chǎn)生的氣體是     ，陰極附近溶液pH會    （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）流程III中，通過反應(yīng)得到NaHCO₃晶體。下圖為NaCl、NH₄Cl、NaHCO₃、NH₄HCO₃的溶解度曲線，其中能表示NaHCO₃溶解度曲線的是    ，化學(xué)反應(yīng)方程式是       。

（4）流程IV中，所得純堿常含有少量可溶性雜質(zhì)，提純它的過程如下：將碳酸鈉樣品加適量水溶解、　　 、　   、過濾、洗滌2-3次，得到純凈Na₂CO₃?10H₂O，Na₂CO₃?10H₂O脫水得到無水碳酸鈉，已知：
Na₂CO₃·H₂O(s)==Na₂CO₃(s)+H₂O(g)  ΔH₁=+58.73kJ·mol^－1
Na₂CO₃·10H₂O(s)==Na₂CO₃·H₂O(s)+9H₂O(g)  ΔH₂=" +473.63" kJ·mol^－1
把該過程產(chǎn)生的氣態(tài)水完全液化釋放的熱能全部用于生產(chǎn)Na₂CO₃所需的能耗（不考慮能量損失），若生產(chǎn)1molNa₂CO₃需要耗能92.36kJ，由此得出：H₂O(g）==H₂O(l) △H =　  。

甲烷和氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。
（1）制備合成氨原料氣H₂，可用甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法，主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下：
CH₄(g) + H₂O(g)  CO(g) + 3H₂(g)   ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH₄(g) + 2H₂O(g)  CO₂(g) +4H₂(g)  ΔH = +165.0kJ/mol
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒，必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO₂，同時又可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                 。
（2）工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH₃和CO₂為原料合成尿素[CO(NH₂)₂]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃ (g)+ CO₂ (g) CO(NH₂)₂ (l) + H₂O (l)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下：

T / ℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

 
① 反應(yīng)熱ΔH（填“＞”、“＜”或“＝”）_______0。
② 在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH₃和CO₂的物質(zhì)的量之比（氨碳比），下圖是氨碳比（x）與CO₂平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系。求圖中的B點處，NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率。

（3）已知甲烷燃料電池的工作原理如下圖所示。該電池工作時，a口放出的物質(zhì)為_________，該電池正極的電極反應(yīng)式為：____          ，工作一段時間后，當(dāng)3.2g甲烷完全反應(yīng)生成CO₂時，有         mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  △H₁=－116 kJ·mol^－1
（1）下列有關(guān)上述反應(yīng)的說法正確的是________。
a．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達到平衡
b．一定條件下，H₂的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達到平衡
c．保持容器體積不變，升高溫度可提高CO的轉(zhuǎn)化率
d．使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH₃OH的產(chǎn)量
（2）在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃、270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。右圖是上述三種溫度下不同的H₂和CO的起始組成比（起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。

①在上述三種溫度中，曲線Z對應(yīng)的溫度是          。
②利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù)，計算該反應(yīng)在對應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K （寫出計算過程）。
③在答題卡相應(yīng)位置上畫出：上述反應(yīng)達到平衡后，減小體系壓強至達到新的平衡過程中，正逆反應(yīng)速率與時間的變化關(guān)系圖并標注。

（3）已知：CO(g)+O₂(g)=CO₂(g) △H₂=－283 kJ·mol^－1
H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g) △H₃=－242 kJ·mol^－1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO ₂和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式為            。

乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料，工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為：
2CO(g) + 4H₂(g)CH₃CH₂OH(g) + H₂O(g) △H =" —256.1" kJ·mol^－1
已知：CO(g) + H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)   △H=" —41.2" kJ·mol^－1
（1）以CO₂(g)與H₂(g)為原料也可合成乙醇，其熱化學(xué)方程式如下：
2CO₂(g) +6H₂(g)CH₃CH₂OH(g) +3H₂O(g)  △H =          。
（2）汽車使用乙醇汽油并不能減少NO_x的排放，這使NO_x的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。
①某研究小組在實驗室以Ag– ZSM– 5為催化劑，測得NO轉(zhuǎn)化為N₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖。若不使用CO，溫度超過800℃，發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低，其可能的原因為        ；在n(NO)/n(C O)=1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在     左右。

②用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C (s) +2NO₂(g) N₂ (g) + CO₂ (g)。某研究小組向某密閉容器中加人足量的活性炭和NO，恒溫( T₁℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度/mol?L－1 時間/min	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

 
I．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求反應(yīng)開始至20min以v(NO)表示的反應(yīng)速率為          (保留兩位有效數(shù)字)，T₁℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為          (保留兩位有效數(shù)字)。
II．30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，則改變的條件可能是           。下圖表示CO₂的逆反應(yīng)速率[v_逆(CO₂)]隨反應(yīng)時間的變化關(guān)系圖。請在圖中畫出在30min改變上述條件時，在40min時刻再次達到平衡的變化曲線。

氫是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。利用FeO/Fe₃O₄循環(huán)制氫，已知：
H₂O(g)+3FeO(s)Fe₃O₄(s)+4H₂(g)  △H=akJ/mol （I）
2Fe₃O₄(s)6FeO(s)+O₂(g)   △H=bkJ/mol  （II）
下列坐標圖分別表示FeO的轉(zhuǎn)化率（圖-1 )和一定溫度時，H₂出生成速率[細顆粒(直徑0.25 mm)，粗顆粒(直徑3 mm)](圖-2)。

（1）反應(yīng)：2H₂O(g)=2H₂(g)+O₂(g)  △H=          (用含a、b代數(shù)式表示)；
（2）上述反應(yīng)b＞0，要使該制氫方案有實際意義，從能源利用及成本的角度考慮，實現(xiàn)反應(yīng)II可采用的方案是：                                           ；
（3）900°C時，在兩個體積均為2.0L密閉容器中分別投人0.60molFeO和0.20mol H₂O(g)甲容器用細顆粒FeO、乙容器用粗顆粒FeO。
①用細顆粒FeO和粗顆粒FeO時，H₂生成速率不同的原因是：               ；
②細顆粒FeO時H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率比用粗顆粒FeO時H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率           （填“大”或“小”或“相等”）；
③求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（寫出計箅過程，保留兩位有效數(shù)字）。
（4）在下列坐標圖3中畫出在1000°C、用細顆粒FeO時，H₂O(g)轉(zhuǎn)化率隨時間變化示意圖（進行相應(yīng)的標注）。

合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I．在3個2 L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應(yīng)：
3H₂(g) + N₂(g)2NH₃(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達到平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	3 mol H2、2 mol N2	6 mol H2、4mol N2	2 mol NH3
達到平衡的時間/min		5	8
平衡時N2的濃度/mol·L－1	c1	1.5
NH3的體積分數(shù)	ω1		ω3
混合氣體密度/g·L－1	ρ1	ρ2

 
（1）容器乙中反應(yīng)從開始到達平衡的反應(yīng)速率為v(H₂)=___________。
（2）在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                            (用含c₁的代數(shù)式表示)。
（3）分析上表數(shù)據(jù)，下列關(guān)系正確的是________（填序號）：
a．2c₁ > 1.5         b．2ρ₁ = ρ₂       c．ω₃ = ω₁ 
II．工業(yè)上用氨氣合成尿素（H₂NCONH₂）的反應(yīng)在進行時分為如下兩步：
第一步：2NH₃(l)＋CO₂(g) H₂NCOONH₄ (l)  (氨基甲酸銨)  △H1
第二步：H₂NCOONH₄(l)H₂O(l)＋H₂NCONH₂(l)              △H2   
（4）某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如左下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示，則△H2            0；③若第一步反應(yīng)升溫時氨氣濃度增大，請在圖II中畫出第一步反應(yīng)K₁隨溫度T變化曲線，并作出必要的標注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO₂，將其轉(zhuǎn)化為N₂。
①尿素與NO、NO₂三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為：CO(NH₂)₂+NO+NO₂ =CO₂+2N₂+2H₂O
該反應(yīng)中的氧化劑為                   （寫化學(xué)式）。
②已知：N₂(g)+O₂(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol^－1
N₂(g)+3H₂(g)= 2NH₃(g) △H₂="bkJ·" kJ·mol^－1
2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(g) △H=" c" kJ·mol^－1
則4NH₃(g) +4NO(g) +O₂(g)= 4N₂(g)+6H₂O(g) △H=             。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時負極電極反應(yīng)式可表示為                      。

目前工業(yè)合成氨的原理是：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H=－93.0kJ /mol；另據(jù)報道，一定條件下：2N₂(g)+6H₂O(l)4NH₃(g)+3O₂(g)  △H=" +1530.0kJ" /mol。
（1）氫氣的燃燒熱△H=_______________kJ/mol。
（2）在恒溫恒壓裝置中進行工業(yè)合成氨反應(yīng)，下列說法正確的是      。

A．氣體體積不再變化，則已平衡

B．氣體密度不再變化，尚未平衡

C．平衡后，往裝置中通入一定量Ar，壓強不變，平衡不移動

D．平衡后，壓縮裝置，生成更多NH3

（3）在恒溫恒容裝置中進行合成氨反應(yīng)，各組分濃度-時間圖像如下。

① 表示N₂濃度變化的曲線是        。
② 前25 min 內(nèi)，用H₂濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是                。
③ 在25 min末剛好平衡，則平衡常數(shù)K =           。
（4）在第25 min 末，保持其它條件不變，升高溫度，在第35 min末再次平衡。平衡移動過程中H₂濃度變化了1.5 mol·L^－1，在圖中畫出第25 min ～ 40 min NH₃濃度變化曲線。
（5）已知常溫下，NH₄⁺ 的水解常數(shù)為1.0×10^－9，則0.1mol/L NH₄Cl溶液pH=           。（忽略NH₄⁺水解對NH₄⁺濃度的影響）

I．甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可制作燃料電池。工業(yè)上可用下列兩種反應(yīng)制備甲醇：
已知：CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)  ΔH₁
CO₂(g) ＋ 3H₂(g)  CH₃OH(g)  +  H₂O(g)   ΔH₂   
2H₂(g)+ O₂(g)=2H₂O(g)   ΔH₃
則2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g) 的反應(yīng)熱ΔH=____ ___（用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃表示）。
II．工業(yè)上可利用“甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)氫氣”，反應(yīng)為：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)。
已知溫度、壓強和水碳比[n(H₂O)/ n(CH₄)]對甲烷平衡含量的影響如下圖：

圖1（水碳比為3）                        圖2（800℃）
（1）溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是                            。
（2）其他條件不變，請在圖2中畫出壓強為2 MPa時，CH₄平衡含量與水碳比之間關(guān)系曲線。（只要求畫出大致的變化曲線）
（3）已知：在700℃，1MPa時，1mol CH₄與1mol H₂O在1L的密閉容器中反應(yīng)，6分鐘達到平衡，此時CH₄的轉(zhuǎn)化率為80%，求這6分鐘H₂的平均反應(yīng)速率和該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少？（寫出計算過程，結(jié)果保留小數(shù)點后一位數(shù)字。） 
III．某實驗小組設(shè)計如圖a所示的電池裝置，正極的電極反應(yīng)式為____                     ____。

I．高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應(yīng)為：
Fe₂O₃(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO₂(g)             △H
（1）已知：①Fe₂O₃(s) + 3C(石墨)="2Fe(s)" + 3CO(g)   △H₁
②C(石墨）+ CO₂(g) = 2CO(g)  △H₂
則△H___________________(用含△H₁ 、△H₂的代數(shù)式表示)。
（2）高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=____________________________。
（3）在某溫度時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	1.5	1.0	1.0

 
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______________________。
②下列說法正確的是____________________(填編號）。
A．若容器壓強恒定，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
B．若容器內(nèi)氣體密度恒定，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C．甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
D．增加Fe₂O₃就能提高CO的轉(zhuǎn)化率
II．納米MgO可用尿素與氯化鎂合成。某小組研究該反應(yīng)在溫度為378～398K時的反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比等因素對其產(chǎn)率的影響。請完成以下實驗設(shè)計表：

編號	溫度/K	反應(yīng)時間/h	反應(yīng)物物質(zhì)的量配比	實驗?zāi)康?br />
①	378	4	3∶1	實驗②和④探究________ ______________________ 實驗②和__________探究 反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響。
②	378	4	4∶1
③	378	3	_______
④	398	4	4∶1

 
下圖為溫度對納米MgO產(chǎn)率（曲線a）和粒徑(曲線b)的影響，請歸納出溫度對納米MgO制備的影響規(guī)律（寫出一條）：                                                                           
___________________________________________。