19.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值.
反应大气固氮
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
温度/℃27200025400450
K3.84×10-310.15×1080.5070.152
①分析数据可知:大气固氮反应属于吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
②从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产.
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是A(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系р2>р1(填“>”、“<”或“=”).

(3)20世纪末,科学家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,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是N2+6e-+6H+=2NH3
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)?4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=+1530 kJ•mol-1
(已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
15.温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇.
一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),如图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化.

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是C.
A.△H>0,△S>0
B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0
D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)0.225mol•L-1•min-1,CO2转化率为75%.相同温度下,某一时刻若该容器中含有1mol H2、1.2mol CO2、0.8mol CH3OH、1.5mol H2O,则此时反应所处的状态为向正反应方向进行中 (填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”),理由QC═1<K=5.33.
(3)在温度容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是bd(填写序号字母):
a.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:3:1:1
b.容器内压强保持不变       c.容器内的密度保持不变
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3:1
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是c(填写序号字母).
a.及时分离出CH3OH气体       
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1mol CO2和3mol H2
d.选择高效的催化剂.
12.空气中的污染物主要来源为燃煤、机动车尾气等.因此,CO、SO2、NOx等进行研究具有重要意义.请回答下列问题:
(1)有人设想,用硫SO2-碘循环分解水制氢,主要涉及下列反应:
ⅠSO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ2HI(g)?H2(g)+I2(g)
Ⅲ2H2SO4 (l )?2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)
①一定温度下,向2L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示.
0-2min内的平均反应速率v(HI)=0.05mol/(L•min),
相同温度下,若向2L密闭容器中开始加入的HI(g)物质的量是原来的2倍,则AB是原来的2倍.(填字母编号)
A.平衡时I2的物质的量        B.HI的平衡浓度
C.达到平衡的时间              D.平衡时H2的体积分数
②反应Ⅲ平衡常数表达式为K=c2(SO2).c(O2).c2(H2O),能说明该反应恒容下达到平衡的标志是BC(填字母)
A. 2v正(SO2)=v逆(O2)               B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变         D.密闭容器中氧气的体积分数不变
③在CuCl2热溶液中通入SO2气体可制备CuCl沉淀,写出该反应的离子方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-
(2)为减少CO、SO2污染的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料.
已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2═H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ/mol.
②在含硫燃料中加入石灰石,燃煤生成的SO2即可转化为CaSO4.化学方程式为2SO2+2CaCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H>0,简述该设想不能实现的依据:该反应是焓增熵减的反应,所以在任何温度下都不自发.
②已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0
若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol.计算该温度下的平衡常数K=4×10-6
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2+N2
 0  160010  160018  160024  160028  160034  160036  160040  160046  160048  160054  160060  160064  160066  160070  160076  160078  160084  160088  160090  160094  160096  160100  160102  160104  160105  160106  160108  160109  160110  160112  160114  160118  160120  160124  160126  160130  160136  160138  160144  160148  160150  160154  160160  160166  160168  160174  160178  160180  160186  160190  160196  160204  203614 

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