题目内容
煤的气化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径之一。
(1)在250C 101kPa时，H2与O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的热量，其热化学方程式为
___________
又知: ①C(s)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
②CO(g)＋
O2(g)═CO2(g) △H＝－283.0kJ/mol
焦炭与水蒸气反应是将固体煤变为气体燃料的方法，C(s)＋H2O(g)═CO(g)＋H2(g) △H=____kJ/mol
(2) CO可以与H2O(g)进一步发生反应: CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) △H＜0在恒容密闭容器中，起始时n(H2O)=0.20mol，n(CO)＝0.10 mol,在8000C时达到平衡状态，K＝1.0，则平衡时，容器中CO的转化率是_____________(计算结果保留一位小数)。
(3) 工业上从煤气化后的混合物中分离出H2，进行氨的合成，已知反应反应N2(g)＋3H2(g
2NH3(g)（△H＜0）在等容条件下进行，改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：
①N2的平均反应速率v1(N2)、vII(N2)、vIII(N2)从大到小排列次序为________；
②由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向 是________，采取的措施是________。
③比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应速度（T3)的高低：T2________T3填“〉、=、<”判断的理由是________________。
（14分）（1）H2(g)+O2(g)═lH2O(g) △H＝－241.8kJ/mol （2分）；＋131.3kJ （1分）
（2）66.7% （2分） （3）①v1(N2)＞vII(N2)＞vIII(N2)（3分）
②向正反应方向 从反应体系中移出产物NH3（3分）
③＞ 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动 （3分）
解析试题分析：（1）在25℃、101kPa时，H2与O2化合生成1molH2O(g)放出241.8kJ的热量，所以其热化学方程式为H2(g)+O2(g)═lH2O(g) △H＝－241.8kJ/mol。
已知①C(s)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
②CO(g)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－283.0kJ/mol
③H2(g)+O2(g)═lH2O(g) △H＝－241.8kJ/mol
所以根据盖斯定律，①－③－②即得到C(s)＋H2O(g)═CO(g)＋H2(g)，则反应热△H＝－393.5kJ/mol＋241.8kJ/mol＋283.0kJ/mol＝＋131.3kJ/mol。
（2） CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始量（mol） 0.1 0.2 0 0
转化量（mol） x x x x
平衡量（mol） 0.1－x 0.2－x x x
由于反应前后气体的体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数
即
＝1.0
解得x＝
所以平衡时，容器中CO的转化率是
×100%＝66.7%
（3）①根据图像可知，虚线表示氮气的浓度变化，则v1(N2)＝（2mol/L－1mol/L）÷20min＝0.05mol/（L?min），vII(N2)＝（1mol/L－0.62mol/L）÷15min＝0.0253mol/（L?min），vIII(N2)＝（0.62mol/L－0.5mol/L）÷10min＝0.012mol/（L?min），故N2的平均反应速率v1(N2)＞vII(N2)＞vIII(N2).
②根据图像可知，第Ⅱ阶段氨气是从0开始的，瞬间反应物氮气和氢气浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了氨气，即减少生成物浓度，平衡正向移动。
③第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据氨气和氢气的量减少，氨气的量增加可判断平衡是正向移动的。根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响。此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低，即T2＞T3。
考点：考查热化学方程式的书写；盖斯定律的应用；反应速率和平衡常数的计算以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响等
金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：
WO3 (s) + 3H2 (g)
W (s) + 3H2O (g)
请回答下列问题：
⑴上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
⑵某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为_____________________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为反应_____________________（填“吸热”或“放热”）。
⑶上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：
| 温度 | 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ |
| 主要成份 | WO3 W2O5 WO2 W |
第一阶段反应的化学方程式为___________________________；580℃时，固体物质的主要成分为________；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。
⑷ 已知：温度过高时，WO2 (s)转变为WO2 (g)；
WO2 (s) + 2H2 (g)
W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1 WO2 (g) + 2H2(g)
W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1 则WO2 (s)
WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。⑸钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g)
WI4 (g)。下列说法正确的有____________。a．灯管内的I2可循环使用
b．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
c．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
d．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢
尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位。
（1）工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)+CO2(g)
H2O(l)+H2NCONH2(l) △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是
| A．采用高温 |
| B．采用高压 |
| C．寻找更高效的催化剂 |
| D．减小体系内CO2浓度 |
第一步：2NH3(l)+CO2(g)
H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1第二步：H2NCOONH4(l)
H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2．某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 L密闭容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定，总反应进行到 min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示，则△H2 0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在温度70-95℃时，工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应，化学方程式为
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483．6 kJ·mol-1
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H= kJ·mol-1
（4）尿素燃料电池结构如上图III所示。其工作时负极电极反应式
可表示为 。
2SO3(g)，写出该反应的化学平衡常数表达式： 
2SO3(g)的混合体系中，SO3的百分含量和温度的关系如下图(曲线上任何一点都表示平衡状态）：
2S(s) + 2H2O(g) ΔH= －442.38 kJ/mol ①