氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．据报道，常温、常压、光照条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH3，相应的热化学方程式为：2N2（g）+6H2O（l）⇌4NH3（g）+3O2（g）ΔH=+1530.0kJ/mol.目前工业合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH=-93.0kJ/mol.
回答下列问题：
（1）写出表示氢气燃烧热的热化学方程式 H2（g）+12O2（g）=H2O（l）ΔH=-286.0kJ/molH2（g）+12O2（g）=H2O（l）ΔH=-286.0kJ/mol．
（2）在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是 ABEABE（填序号）．
A．混合气体的压强不再发生变化
B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
D．单位时间内断开3a个H-H键的同时形成6a个N-H键
E．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
（3）在一定温度下，向容积不变（始终为10L）的密闭容器中加入2mol N2、8mol H2及固体催化剂．10分钟后反应达到平衡状态，容器内气体压强变为起始的80%，10分钟内用氮气的浓度表示的化学反应速率为 0.01mol•L-1•min-10.01mol•L-1•min-1，平衡时氮气的转化率为 50%50%．则该温度下反应的平衡常数K=3.2L2/mol23.2L2/mol2（计算结果可用分数表示）．
（4）原料气H2可通过反应 CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）获取，已知该反应中，当初始混合气中的n（H2O）n（CH4） 恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如图所示：
①图中，两条曲线表示压强的关系是：P1＜＜P2（填“＞”、“=”或“＜”）．
②该反应为 吸热吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
1
2
1
2
n
（
H
2
O
）
n
（
C
H
4
）
【考点】产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线；热化学方程式．
【答案】H2（g）+O2（g）=H2O（l）ΔH=-286.0kJ/mol；ABE；0.01mol•L-1•min-1；50%；3.2L2/mol2；＜；吸热
1
2
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：26引用：6难度：0.5
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1．煤是重要的化石燃料和化工原料，有关煤的综合利用得到广泛深入的研究。其中煤的气化是煤的综合利用的重要途径。
I．煤的催化气化生成CO，主要反应为：①C（s）+CO2（g）⇌2CO（g）△H
碱金属催化剂显示出了优越的催化性能。Mckee和Chatterji在1975年提出了由碱金属的氧化还原循环的氧传递机理：
②K2CO3（s）+2C（s）⇌2K（g）+3CO（g）△H1=+899.4kJ•mol-1
③2K（g）+CO2（g）⇌K2O（s）+CO（g）△H2=-98.4kJ•mol-1
④K2O（s）+CO2（g）⇌K2CO3（s）△H3=-456.0kJ•mol-1
（1）由此计算△H=
（2）在2L的密闭容器中进行投入1molC和3molCO2催化剂作用下发生反应①，CO的物质的量分数φ（CO）/%随温度和压强的变化曲线如图，根据图象回答下列问题：
①若在900℃，压力为P3条件下反应经过10min达到平衡，则0～10min内的反应速率v（CO）为。
②该可逆反应达到平衡的标志是。
A．v（CO2）正=2v（CO）逆
B．CO2和CO的浓度之比为1：2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
③图中压强（P1、P2、P3、P4）的大小顺序为：。其判断的理由是。
④可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度计算（分压=总压×物质的量分数）。反应①在图中A点的总压强为1MPa,列式计算A点的平衡常数Kp=。
II．煤气的甲烷化是煤综合利用的重要方法。其基本反应为：
反应①：CO（g）+3H2（g）⇌CH4（g）+H2O（g）△H=-219.3kJ•mol-1
反应生成的水与CO发生反应：
反应②：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-38.4kJ•mol-1
离开反应器的混合气体的组成取决于原料气的组成、压强和温度，图2表示比为3.8时二氧化碳含量对合成气转化达到平衡的影响。φ（H2）φ（CO）
由图象可知，随离开反应器的混合气体中二氧化碳的含量增加，达到平衡时甲烷的量（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），其原因为。发布：2024/6/27 10:35:59组卷：38引用：2难度：0.5 -
2．Ⅰ．已知某可逆反应：aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g）．请回答下列问题：
（1）根据实验测定结果，描绘出了该反应达到平衡状态时及改变外界条件后，反应速率与时间的关系图象（如图1所示）：有利于提高D产量的变化过程是图象中的段；引起该变化过程的外界条件是．
（2）根据实验测定结果描绘出了图2．由此图象可以得出，升高温度，上述平衡将向 （填“正反应“或“逆反应”）方向移动；反应计量数之间的关系：a+bc+d（填“大于”、“小于”、“等于”
或“不确定”）．
Ⅱ．工业合成氨反应如下：N2+3H22NH3．请回答下列问题：高温、高压催化剂
（1）在一定条件下2L的密闭容器中进行实验，并测得下列数据：
则10s内，用氢气表示的化学反应速率是物质 N2 H2 NH3 起始（mol） 2 7 0 10s（mol） 1.6 平衡时（mol） 2 ，该反应的化学平衡常数是．
（2）根据混合气体各成分的物质性质，你认为工业上将氨气从混合气体中分离出来的措施是，从而达到反应气体循环利用的目的．实验室检验氨气的方法是．发布：2024/11/11 8:0:1组卷：32引用：1难度：0.5 -
3．可逆反应：aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g）△H，试根据图回答：
[A的转化率（%）表示为α（A）、A的含量（%）表示为φ（A）]
（1）压强P1P2（填＜或＞）
（2）体积（a+b）（c+d）（填＜或＞）
（3）温度t1℃t2℃（填＜或＞）
（4）△H值是（填正、负）发布：2024/6/27 10:35:59组卷：44引用：6难度：0.3
