题目内容
（16分）化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
（1）已知某温度下：
反应①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol
反应②： 
（g）→
（g）+H2（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 。该反应的化学平衡常数K＝ （用K1、K2表示）。
（2）对于反应①，恒温恒容条件下，向密闭容器中加入2molCO2和2molH2，当反应达到平衡后，以下说法正确的是 。
| A．因为该反应是吸热反应，所以升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小； |
| B．若继续加入1molCO2、1mol H2，平衡向正反应方向移动； |
| C．若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大； |
| D．压缩体积，平衡不移动，反应物和产物的浓度都不变； |
（4）已知某温度下， Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，该温度下Ksp（Ag2SO4）＝ ；（两位有效数字）
（5）电解法制备高铁酸钠（Na2FeO4），总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝ FeO42-+3H2，电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是 (写化学式) ；阳极的电极反应式为： 。
（1）CO2（g）+
（g）→
（g）+ H2O（g）；ΔH＝ +158.8 kJ/mol；（3分）
K＝K1×K；（2分） （2）B（2分） (3) 
（2分）
（4）3.2×10-5 （3分） （5） Fe Fe-6e+8OH- ＝FeO42-+4H2O（各2分）
解析试题分析：（1）已知反应①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol，反应②： 
（g）→
（g）+H2（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol，则根据盖斯定律可知①+②即得到热化学方程式CO2（g）+
（g）→
（g）+ H2O（g） ΔH＝ +158.8 kJ/mol。化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则该反应的化学平衡常数
（2）A、升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，A不正确；B、温度、体积不变，若继续加入1molCO2、1mol H2，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，B正确；C、若继续通入1mol CO2，反应物浓度增大平衡向正反应方向移动，但CO2的转化率减小，C不正确；D、反应前后体积不变，压缩体积，平衡不移动，但反应物和产物的浓度都增大，D不正确，答案选B。
（3）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2，则反应物浓度增大，正反应速率增大，然后逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，平衡向正反应方向进行，所以t1之后的正逆反应曲线为（见答案）。
（4）已知某温度下，Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，即100g水（溶液体积近似看做是100ml）中溶质的物质的量是0.624g÷312g/mol＝0.002mol，其浓度是0.02mol/L，则根据硫酸银的电离方程式可知溶液中银离子浓度和硫酸根浓度分别是0.04mol/L、0.02mol/L，所以该温度下Ksp（Ag2SO4）＝c2(Ag＋)·c(SO42－)＝0.042×0.02＝3.2×10-5。
（5）电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应，则根据总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝FeO42-+3H2可知，如果电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是Fe，铁失去电子，转化为FeO42-，因此阳极的电极反应式为Fe-6e+8OH- ＝FeO42-+4H2O。
考点：考查热化学方程式、平衡常数、外界条件对平衡状态的影响、溶解平衡以及电解原理的应用
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2C(g) △H＜0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系，完成下列问题:
(16分)化学反应的能量变化、速率、限度是化学研究的重要内容。
（1）有关研究需要得到C3H8(g) = 3C(石墨,s) + 4H2(g)的ΔH，但测定实验难进行。设计下图可计算得到：
①ΔH 0（填>、<或=）
②ΔH =
（用图中其它反应的反应热表示）
（2）甲酸、甲醇、甲酸甲酯是重要化工原料。它们的一些性质如下：
| 物质 | HCOOH | CH3OH | HCOOCH3 |
| 主要 性质 | 无色液体，与水互溶 K(HCOOH)>K(CH3COOH) | 无色液体，与水互溶 | 无色液体，在水中溶解度小，与醇互溶 |
HCOOH(l) + CH3OH(l)，反应吸热，但焓变的值很小。常温常压下，水解反应速率和平衡常数都较小。①工业生产中，反应起始，在甲酸甲酯和水的混合物中加入少量甲酸和甲醇，从反应速率和限度的角度分析所加甲酸和甲醇对甲酸甲酯水解的影响。
甲醇： 。
甲酸： 。
某小组通过试验研究反应HCOOCH3转化率随时间变化的趋势，在温度T1下，采用酯水比为1:2进行实验，测得平衡是HCOOCH3的转化率为25%。
②预测HCOOCH3转化率随时间的变化趋势并画图表示。
③该反应在温度T1下的平衡常数K= 。
（保留两位有效数字）
（3）HCOOH成为质子膜燃料电池的燃料有很好的发展前景。
写出该燃料电池的电极反应式：
。
（14分）中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
| 离子 | K+ | Na+ | NH | SO | NO | Cl－ |
| 浓度/mol?L－1 | 4×10－6 | 6×10－6 | 2×10－5 | 4×10－5 | 3×10－5 | 2×10－5 |
（2） NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
① N2(g)＋O2(g)
2NO(g)△H＝ 。②当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？ 。
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
① 用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
③ 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋M
NiO(OH)＋MH，电池放电时，负极电极反应式为 ； 充电完成时，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸。 (14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(混有少量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压强1.0×105 Pa、反应时间3 h)：
| T／K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
请回答下列问题：
(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议： 。
(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式 ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol 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物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为 ；反应的平衡常数K＝ (不要求写单位)。
CH3OH(g)。工业上依此用CO生产燃料甲醇。
增大的有____________。
3C(g)，已知加入1molA和3molB且达到平衡后，生成了a molC。