题目内容
科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
（1）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压．光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：2N2 (g)+6H2O(l)
4NH3 (g)+3O2 (g)+ Q
已知该反应的平衡常数K与温度的关系如右图，则此反应的 Q 0 (填“＞”“＜”或“＝”)。
（2）常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， (选填编号)。
A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化 B．v（N2）/ v（O2）=2:3
C．容器中气体的密度不随时间而变化 D．通入稀有气体能提高反应的速率
（3）将反应生成的混合气体通入水中即可得氨水。用水稀释0．1mol·L-1氨水，溶液中随着水量的增加而增大的是 （填字母标号）。
A．c(H+)×c(NH3·H2O)/c(OH－) B．c(NH4+)×c(OH－)/c(NH3·H2O)
C．c(H+)·c(OH－) D．
（4）常温下,在恒压密闭容器中上述反应达到平衡后，在其他条件不变时，通入2mol N2,请在右图中画出正(v正)．逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。
（1）＜ （2）A,B,C （3）D （4）
解析试题分析：（1）T升高，K增大，反应是吸热反应，Q＜0。
（2）A．该反应不都是气体，m气只有在平衡时不变，可做平衡标志，正确。B．v（N2）和 v（O2）互
为反向速率，v（N2）/ v（O2）=2:3，可做平衡标志，正确；C．m气只有在平衡时不变，可做平衡标志，正确。D．体积不变，稀有气体不参与反应，总体积不变。各反应物质的浓度不变，速率不变，错误。
（3）A．错误；B．加水稀释，c(NH4+)和c(OH－)减小的更多，c(NH4+)×c(OH－)/c(NH3·H2O)减小。C．c(H+)·c(OH－) 只随温度改变，错误；D．c(H+)·c(OH－) 不变，加水稀释，c(OH－)减小，c(H+)增大，
增大，正确。
（4）改变正反应浓度，逆反应速率是连续的。
考点：本题以化工生产为基础，考查平衡常数与平衡标志，图像等知识。
（16分）工业上可以在恒容密闭容器中采用下列反应制备甲醇：
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
（1）下列情况可以作为判断反应达到平衡状态的依据的是（填序号） 。
A．生成CH3OH 的速率与消耗H2的速率之比为1︰2
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．混合气体的密度保持不变
D．体系内的压强保持不变
（2）下表所列数据为该反应在不同温度下的化学平衡常数：
| 温度/℃ | 250 | 300 | 350 |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①反应的平衡常数表达式为K= 。由上表数据判断，该反应的△H 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。升高温度，正反应速率 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②某温度下，将2molCO和6molH2充入一个容积为2L的密闭容器中，达到平衡时c(H2)=1.4mol/L，则CO的转化率为 ，此时的温度为 。
（3）欲提高CO的转化率，可采取的措施是 。（填序号）
A．升温
B．加入更高效的催化剂
C．恒容条件下充入CO
D．恒容条件下充入H２
E．恒容条件下充入氦气
F．及时移走CH3OH
（4）一定条件下，CO和H2在催化剂作用下生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ。该温度下，在三个容积相同的密闭容器中，按不同方式投料，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
| 投料方式 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
| 平衡数据 | C(CH3OH)/(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
| 体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
| 反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
| 原料转化率 | α1 | α2 | α3 | |
下列分析正确的是 。（填序号）
A．2c1＜c3 B．2 p1＜p3 C．|a|＋|b|＝90.8 D．α1＋α3＞1
I．设反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。反应 ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
| T(K) | K1 | K2 |
| 973 | 1.47 | 2.36 |
| 1173 | 2.15 | 1.67 |
（1）现有反应③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)，这是一个 (填“吸”或“放”)热反应，要使平衡③向右移动，可采取的措施有 (填序号)。A．缩小反应容器容积
B．扩大反应容器容积
C．降低温度
D．升高温度
E．使用合适的催化剂
F．设法减少CO的量
（2）若反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行；Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行，已知T1＞T2，且c(CO2)＞c(H2O)(其他条件均相同)，则两者的反应速率 (填序号)。A．前者大 B．后者大 C．一样大 D．无法判断
II．（1）钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。请配平主要反应的方程式：
□Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH
（2）钢铁经冷、浓HNO3处理后“钝化”能达到防腐目的，不同浓度的HNO3与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如图。
①图示可知，分析HNO3与铁反应的规律是 。
②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理，其可能的原因是 。
（3）金属(M)的腐蚀是因为发生反应：M-ne-→Mn+，除了上述表面处理的方法外，下列方法也能起到防腐作用的是 (填字母编号)
A．在铁中掺入铬等金属制成不锈钢
B．在铁制品表面镀锌
C．提高铁中含碳量，制成生铁
D．将水库铁闸门与直流电源的负极相连
Si (s) + 3HCl (g) ΔH ＞0，其平衡常数表达式为K = 。为提高还原时SiHCl3的转化率，可采取的措施有 。
2Cl2+2H2O，可实现氯的循环利用。
（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)
2H2(g)
CH3OH(g)Q
下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（ ）
A．混合气体的密度不变
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（2）由表中数据判断Q 0 （填“＞”、“
”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施是（ ）
A．加入催化剂 B．充入CO C．充入H2 D．升温
（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c
mol／L，则以CH3OH表示的反应速率v
mol /(L·min)，CO的转化率为 。
（4）原料CO和H2可以由C和H2O反应制取，涉及的反应方程式如下：
C(s)
CO2(g) 
2CO(g) 平衡常数K1C(s)
H2O(g) CO(g)H2(g) 平衡常数K2CO(g)
H2O(g) H2(g)CO2(g) 平衡常数K3则K1、K2、K3之间的关系是： 。
（Ⅰ）铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛，某研究性学习小组用粗铜（含杂质Fe）与过量氯气反应得固体A，用稀盐酸溶解A，然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B，溶液B经系列操作可得氯化铜晶体，请回答：
（1）固体A用稀盐酸溶解的原因是 ；
（2）检验溶液B中是否存在Fe3+的方法是 ；
（3）已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是 ；
（Ⅱ）（1） 常温下，某同学将稀盐酸与氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
| 实验编号 | 氨水物质的量浓度 (mol·L－1) | 盐酸物质的量浓度 (mol·L－1) | 混合溶液 pH |
| ① | 0.1 | 0.1 | pH=5 |
| ② | C | 0.2 | pH=7 |
| ③ | 0.2 | 0.1 | pH＞7 |
请回答:从第①组情况分析，该组所得混合溶液中由水电离出的c(H+)＝ mol·L－1；从第②组情况表明，C 0.2 mol·L－1（选填“>”、“<”或“＝”）；从第③组情况分析可知，混合溶液中c(NH4+)
c(NH3·H2O)（选填“>”、“<”或“＝”）。
（2）写出以下四组溶液NH4+离子浓度由大到小的顺序 > > > （填选项编号）。
A．0.1mol·L－1NH4Cl
B．0.1mol·L－1NH4Cl和0.1mol·L－1NH3·H2O
C．0.1mol·L－1NH3·H2O
D．0.1mol·L－1NH4Cl和0.1mol·L－1HCl
