(10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如右图:

(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K=               ;反应的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
 
从上表可以推断:此反应是       (填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1,则达到平衡后CO的转化率为        
(2)在830℃,以下表的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述第II步反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有        (填实验编号);
实验编号
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)
A
1
5
2
3
B
2
2
1
1
C
0.5
2
1
1
(3)在一个不传热的固定容积的容器中,判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是           
①体系的压强不再发生变化                         ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变           ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化                         ⑥v(CO2)v(H2O)
(4)右图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是(写出两种)                          
(12分)现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的,但此法反应物的转化率不高。
(1)已知1 mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,当生成NH3(g)0.1mol时,放出9.22kJ热量,写出反应的热化学方程式:                                       
(2)若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1K2,则K1     K2(填“>”  “="”" 或 “<” )。
(3)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol 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%,此时氨气的体积分数为          ,用氮气表示的反应速率:                  。若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的建议:                     (任意写一条)。
(4)在上述相同条件下,若起始时加入4 mol NH3、2 mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时NH3的体积分数比(3)中          (填“大”、“小”或“相等”)。
(5)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到570℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如右图)。在电解法合成氨的电解池中               (填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂,原因是              

钯电极A是电解池的     极(填“阳”或“阴”),该极上的电极反应式是                
 0  110203  110211  110217  110221  110227  110229  110233  110239  110241  110247  110253  110257  110259  110263  110269  110271  110277  110281  110283  110287  110289  110293  110295  110297  110298  110299  110301  110302  110303  110305  110307  110311  110313  110317  110319  110323  110329  110331  110337  110341  110343  110347  110353  110359  110361  110367  110371  110373  110379  110383  110389  110397  203614 

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