题目内容
2012年8月24日，武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下，合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应：
C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)；
CO(g)＋H2O(g)
H2(g)＋CO2(g)。
(1)判断反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A．容器内压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)
(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，发生反应：3H2(g)＋N2(g) 
2NH3(g)，ΔH＜0，测得压强－时间图像如图甲，测得p2＝0.6p1，此时温度与起始温度相同，在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件，得到如乙图像。
①若图中c＝1.6 mol，则改变的条件是________(填字母)；
②若图中c＜1.6 mol，则改变的条件是__________(填字母)；此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A．升温 B．降温 C．加压 D．减压 E．加催化剂
(3)如(2)题中图甲，平衡时氢气的转化率为________。
(4)工业上可利用如下反应：H2O (g)＋CH4 (g) 
CO(g)＋3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4，测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示：0～4 s内，用CO(g)表示的反应速率为____________。
(1)BC (2) ①E ②A 减小
(3)80% (4)0.025 mol/(L·s)
解析
CO(g)+H2(g)?131.4 kJ。
（14分）I．已知：C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH
一定温度下，在1.0 L密闭容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)进行反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
| 时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
| 总压强p/100 kPa | 4.56 | 5.14 | 5.87 | 6.30 | 7.24 | 8.16 | 8.18 | 8.20 | 8.20 |
（1）下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态 。
A．混合气体的密度不再发生改变 B．消耗1 mol H2O（g）的同时生成1 mol H2
C．ΔH不变 D．v正(CO) = v逆(H2)
（2）由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n总，n总＝____ mol；由表中数据计算反应达平衡时，反应物H2O(g)的转化率α =_____（精确到小数点后第二位）。
Ⅱ．硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知25℃时：xSO2 (g)＋2xCO(g)＝2xCO2 (g)＋Sx (s) ΔH＝ax kJ/mol ①
2xCOS(g)＋xSO2 (g)＝2xCO2 (g)＋3Sx (s) ΔH＝bx kJ/mol。 ②
则反应COS(g)生成CO(g)、Sx (s)的热化学方程式是 。
（2）向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS?、S2?的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如图所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）。试分析：
①B曲线代表 分数变化(用微粒符号表示)；滴加过程中，溶液中一定成立：
c(Na+)= 。
②M点，溶液中主要涉及的离子方程式 。
(14 分)CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：
| 物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
| 体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g) 的△H＝ ；③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1～t2℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是 ；
（?代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）④为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是 ；
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2，则上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
（2）以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成，写出其结构简式： ；
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为 。
（16分）大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)+ O3(g)==IO－(aq)+O2(g) △H1
②IO－(aq)+H+(aq)
HOI(aq) △H2
③HOI(aq)+ I－(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l) △H3
总反应的化学方程式为______，其反应△H=______。
（2）在溶液中存在化学平衡：I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)，其平衡常数表达式为_______。
（3）为探究Fe2+对氧化I－反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中I3－浓度和体系pH，结果见图14和下表。
| 编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应后pH |
| 第1组 | O3+ I－ | 5.2 | 11.0 |
| 第2组 | O3+ I－+ Fe2+ | 5.2 | 4.1 |
②图13中的A为 。由Fe3+生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_______。
③第2组实验进行18s后，I3－下降。导致下降的直接原因有（双选）______。
A．c(H+)减小 B．c(I－)减小 C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3+)增加
（4）据图14，计算3～18s内第2组实验中生成I3－的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。根据最新“人工固氮”的研究报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间1 h)：
| T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量/(10－6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝a kJ·mol－1回答下列问题：
(1)此合成反应的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)已知：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92 .4 kJ·mol－12H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1
则2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2 (g) ΔH＝________kJ·mol－1
(3)从323 K到353 K，氨气的生成量减少的可能原因_________________；
(4)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1，分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1 mol)与N2平衡转化率的关系。请回答：
①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是________。
②a、b、c三点H2的转化率最小的是________点、转化率最大的是________点。
③在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为________ 。 
O2（g）
SO3（g）△H＝－98 kJ·mol－1。
，若在此温度下，向100 L的恒容密闭容器中，充入3.0 mol
CO2(g)＋H2(g) ，800℃时，在容积为2.0L的密闭容器中充入2.0mol CO(g)和3.0mol H2O(g)，保持温度不变，4 min后反应达到平衡，测得CO的转化率为60%。