(11分)现将N2和H2在一定条件下合成氨。
(1)有一体积比为2∶3的N2和H2的混合气体，在一体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡时，容器内的压强为反应开始时的4/5，求：
①N2的转化率？
②平衡时n(N2)、n(H2)和n(NH3)的体积比是多少？
(2)在一定条件下，将一定量的N2和H2混合气体合成氨，达平衡时，混合气体中NH3的体积分数为25%。若反应前后条件相同，则反应从开始到平衡缩小的气体体积与原反应物气体体积的比值是多少？
I．甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：
已知：CO(g) + 2H2(g) 
CH3OH(g)ΔH1
CO2(g) ＋ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) ΔH3
则2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 的反应热ΔH=_______（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
II．工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量的影响如下图：
图1（水碳比为3）图2（800℃）
（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是。
（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）
（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。）
III．某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为________。
I．（1）在一密闭的2L的容器里充入8mol SO2和4mol 18O2，在一定条件下开始反应：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），2min末测得容器中有7.2mol SO2。试回答：
① 反应后18O原子存在于哪些物质中 ；
② 2min末SO3的浓度________________________；
③ 用O2的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率_______________________。
II．某化学反应2A (g)
B(g)+D(g)在3种不同条件下进行，B和D的起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
| 实验序号 |
时间 浓度 温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
| 1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
| 2 |
800℃ |
c2 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
| 3 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据，完成下列填空：
(1) 实验1达到平衡的时间是__________min，c2_____1.0 min·L-1(填“＜”“＞”或“＝”)。
(2)实验3比实验1的反应速率_________(填“快”或“慢”)，原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一个吸热反应，那么实验3与实验1相比，在相同体积时___________吸收的热量多，理由是___________________________________________。
目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=－93.0kJ /mol；另据报道，一定条件下：2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)△H=" +1530.0kJ" /mol。
（1）氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
（2）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是。
| A．气体体积不再变化，则已平衡 |
| B．气体密度不再变化，尚未平衡 |
| C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动 |
| D．平衡后，压缩装置，生成更多NH3 |
（3）在恒温恒容装置中进行合成氨反应，各组分浓度-时间图像如下。
① 表示N2浓度变化的曲线是。
② 前25 min 内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是。
③ 在25 min末刚好平衡，则平衡常数K = 。
（4）在第25 min 末，保持其它条件不变，升高温度，在第35 min末再次平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L－1，在图中画出第25 min ～ 40 min NH3浓度变化曲线。
（5）已知常温下，NH4+ 的水解常数为1.0×10－9，则0.1mol/L NH4Cl溶液pH=。（忽略NH4+水解对NH4+浓度的影响）
锶(Sr)为第五周期第II A族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，用工业碳酸锶粉末(含少量钡、铁的化合物等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图所示。
已知：SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。请回答：
（1）操作①加快反应速率的措施有(任写一种方法)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为。
（2）加入少量30% H2O2溶液的发生反应的离子方程式为。
（3）步骤③中调节溶液pH至8—10，宜选用的试剂为_______(填序号)：
A．氨水 B．氢氧化钠 C． 氢氧化锶粉末 D．碳酸钠晶体
所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3和(填化学式)。
（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是。
A．50~60℃ B．70~80℃ C．80~100℃D．100℃以上
（5）若滤液中Ba2+浓度为1×10－5mol/L，依下表数据推算出滤液中Sr2+物质的量浓度不大于mol/L。
| SrSO4 |
BaSO4 |
Sr(OH)2 |
|
| Ksp |
3.3×10—7 |
1.1×10—10 |
3.2×10—4 |
合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。
I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：
3H2(g) + N2(g)
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
||
| 反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
||
| 达到平衡的时间/min |
5 |
8 |
|||
| 平衡时N2的浓度/mol·L－1 |
c1 |
1.5 |
|||
| NH3的体积分数 |
ω1 |
ω3 |
|||
| 混合气体密度/g·L－1 |
ρ1 |
ρ2 |
（1）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。
（2）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K= (用含c1的代数式表示)。
（3）分析上表数据，下列关系正确的是________（填序号）：
a．2c1 > 1.5 b．2ρ1 = ρ2 c．ω3 = ω1
II．工业上用氨气合成尿素（H2NCONH2）的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸铵)△H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)△H2
（4）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1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图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。
②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示，则△H2 0；③若第一步反应升温时氨气浓度增大，请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线，并作出必要的标注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2，将其转化为N2。
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
该反应中的氧化剂为 （写化学式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g)△H ="a" kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)△H2="bkJ·" kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)△H=" c" kJ·mol－1
则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为 。