18．化學反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．

（1）SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H₁=-197kJ/mol；
H₂O（g）═H₂O（l）△H₂=-44kJ/mol；2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）═2H₂SO₄（l）△H₃=-545kJ/mol．
則SO₃（g）與H₂O（l）反應(yīng)的熱化學方程式是SO₃（g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-130kJ/mol．
（2）利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備二硫化鉭（TaS₂）晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g）△H＞0（Ⅰ）
若反應(yīng)（Ⅰ）的平衡常數(shù)K=1，向某恒容容器中加入1mol I₂ （g）和足量TaS₂（s），I₂ （g）的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7%．
如圖1所示，反應(yīng)（Ⅰ）在石英真空管中進行，先在溫度為T₂的一端放入未提純的TaS₂粉末和少量I₂ （g），一段時間后，在溫度為T₁的一端得到了純凈TaS₂晶體，則溫度T₁＜T₂（填“＞”“＜”或“=”）．上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是I₂．
（3）利用H₂S廢氣制取氫氣的方法有多種．
①高溫熱分解法
已知：H₂S（g）═H₂（g）+$\frac{1}{2}$S₂（g）△H₄
在恒容密閉容器中，控制不同溫度進行H₂S分解實驗．以H₂S起始濃度均為c mol•L^-1測定H₂S的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見圖2．圖2中a為H₂S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線，b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達到化學平衡時H₂S的轉(zhuǎn)化率．△H₄＞0（填＞，=或＜）；說明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：溫度升高，反應(yīng)速率加快，達到平衡所需的進間縮短．
②電化學法
該法制氫過程的示意圖如圖3．反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，其目的是增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分；反應(yīng)后的溶液進入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+2H⁺ $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Fe³⁺+H₂↑．

17．合成氨是基本無機化工，氨是化肥工業(yè)和有機化工的主要原料，也是一種常用的制冷劑．
（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂           
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₃
則4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）═4N₂（g）+6H₂O（g）△H=3△H₃-2△H₁-2△H₂（用△H₁、△H₂、△H₃表達）
（2）圖Ⅰ是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過程相關(guān)圖（未使用催化劑）；圖Ⅱ是合成氨反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時，某一反應(yīng)條件的改變對反應(yīng)的影響圖．

①下列說法正確的是AE．
A．△H=-92.4kJ•mol^-1        
B．使用催化劑會使E₁的數(shù)值增大
C．為了提高轉(zhuǎn)化率，工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的溫度越低越好
D．圖Ⅱ是不同壓強下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時間關(guān)系圖，且P_A＜P_B
E．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_A＜K_B
F．在曲線A條件下，反應(yīng)從開始到平衡，消耗N₂的平均速率為n₁/4t₁mol•L^-1•min^-1
②下列能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是C
A．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2    B．v_正（N₂）=v_逆（H₂）
C．容器內(nèi)壓強保持不變                    D．混合氣體的密度保持不變
（3）合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如表：

溫度/℃	200	300	400
K	1.0	0.86	0.5

①理論上，為了增大平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是增大壓強、適當增大氮氫比、及時分離出產(chǎn)物中的NH₃（要求答出兩點）．
②400°C時，測得某時刻氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量濃度分別為3mol•L^-1、2mol•L^-1、1mol•L^-1時，此時刻該反應(yīng)的v_正（N₂）＜v_逆（N₂）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）常溫下向25mL0.1mol/LNH₃•H₂O 溶液中，逐滴加入0.2mol/L的HN₃溶液，溶液的pH變化曲線如圖Ⅲ所示．A、B、C、D 四個點中，水的電離程度最大的是B；D點時溶液中各離子濃度大小順序為c（N₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（5）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為電極反應(yīng)物，以HCl-NH₄Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池．試寫出該電池的正極反應(yīng)式N₂+8H⁺+6e^-═2NH₄⁺．

16．一定條件下鐵可以和CO₂發(fā)生反應(yīng)：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）與溫度（T）的關(guān)系如圖甲所示：

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$．
（2）一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，反應(yīng)過程中CO₂氣體和CO氣體的濃度與時間的關(guān)系如圖乙所示．8分鐘內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率v（CO）=0.0625mol/（L•min）．
（3）下列措施中能使平衡時$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是A（填序號）．
A．升高溫度                   B．增大壓強
C．充入一定量CO               D．再加入一些鐵粉
（4）鐵的重要化合物高鐵酸鈉是一種新型飲用水消毒劑，具有氧化能力強、安全性好等優(yōu)點．
①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe+2NaOH+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Na₂FeO₄+3H₂↑，則電解時陽極的電極反應(yīng)式是Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O．
②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe（OH）₃生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

15．對燃煤煙氣和汽車尾氣進行脫硝、脫碳和脫硫等處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排等目的．汽車尾氣脫硝脫碳的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化劑}{?}$ N₂（g）+2CO₂（g）+Q（Q＞0）．
一定條件下，在一密閉容器中，用傳感器測得該反應(yīng)在不同時間的NO和CO濃度如表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）/mol•L-1	1.00×10-3	4.50×10-4	2.50×10-4	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c（CO）/mol•L-1	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（{N}_{2}）．{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）．{c}^{2}（NO）}$．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ（N₂）=1.875×10^-4mol/（L•s）；
    達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為25%．
（3）下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是bd
a．2υ_正（NO）=υ_逆（N₂）             b．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時間而變化    d．容器中CO的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化
（4）采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術(shù)，同時吸收SO₂和NO_x，獲得（NH₄）₂SO₄的稀溶液．往（NH₄）₂SO₄溶液中再加入少量（NH₄）₂SO₄固體，$\frac{c（NH_4^+）}{{c（SO_4^{2-}）}}$的值將變大（填“變大”、“不變”或“變小”）
（5）有物質(zhì)的量濃度相等的三種銨鹽溶液：①NH₄Cl    ②NH₄HCO₃  ③NH₄HSO₄，這三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是②＞①＞③（填編號）；
（6）向BaCl₂溶液中通入足量SO₂氣體，沒有沉淀生成，繼續(xù)滴加一定量的氨水后，生成BaSO₃沉淀．用電離平衡原理解釋上述現(xiàn)象飽和SO₂溶液中電離產(chǎn)生的SO₃^2-很少，因此沒有沉淀．加入氨水后，促進H₂SO₃的電離，SO₃^2-離子濃度增大，有沉淀產(chǎn)生．

14．氨氣是化工生產(chǎn)的主要原料之一，氨氣的用途非常廣泛．在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q（Q＞0）．
（1）該反應(yīng)450℃時的平衡常數(shù)＞500℃時的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是BD
A．3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃）         B．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化  D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
（3）上述反應(yīng)若第5分鐘時達到平衡，測得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol，計算從反應(yīng)開始到平衡時，平均反應(yīng)速率v（N₂）為0.01mol/（L•min）．
（4）在另一容積可變的容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在相同條件下發(fā)生上述反應(yīng)，則產(chǎn)生的NH₃的物質(zhì)的量比原平衡產(chǎn)生的NH₃多（填“多”或“少”或”“一樣”）．
（5）工廠生產(chǎn)的氨水稀釋后可作肥料．稀釋氨水時，隨著水的增加溶液中減少的是bd
A、$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$   B、$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（O{H}^{-}）}$   C、$\frac{c（{H}^{+}）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）}$   D、$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$
（6）液氨和水類似，也能電離：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，某溫度時，其離子積K=2×l0^-30．
該溫度下：①將少量NH₄Cl固體加入液氨中，K=2×10^-30（填“＜”、“＞”或“=”）；
②將少量金屬鈉投入液氨中，完全反應(yīng)后所得溶液中各微粒的濃度大小關(guān)系為：c（NH₃）＞c（NH₂^-）＞c（Na⁺）＞c（NH₄⁺）．

13．以天然氣為原料合成甲醇常見的方法有水煤氣法和目前正在開發(fā)的直接氧化法．
（1）有關(guān)熱化學方程式如下：
水煤氣法：CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H₁=-35.4kJ•mol^-1
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₂=-90kJ•mol^-1
直接氧化法：2CH₄（g）+O₂（g）?2CH₃OH（g）△H₃=-251kJ•mol^-1．
（2）工業(yè)廢氣二氧化碳催化加氫也可合成甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H．在密閉容器中投入1molCO₂和2.75molH₂，在不同條件下發(fā)生反應(yīng)，實驗測得平衡時甲醇的物質(zhì)的量隨溫度、壓強的變化如圖所示．
①二氧化碳合成甲醇正反應(yīng)的△H＜（填“＞”“＜”或“=”，下同）0．
②M、N兩點時化學反應(yīng)速率：v（N）＜v（M）．
③為提高CO₂的轉(zhuǎn)化率除可以改變溫度和壓強外，還可采取的措施是增大$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$的值．
④圖中M點時，容器體積為10L，則N點對應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.04（填數(shù)值，保留2位小數(shù)）
（3）在一定條件下，向容積不變的某密閉容器中加入amolCO₂和bmolH₂發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）欲使整個反應(yīng)過程中CO₂的體積分數(shù)為恒定值，則a與b的關(guān)系是a=b．

12．將一定量NO₂和N₂O₄的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中，各物質(zhì)濃度隨時間變化的關(guān)系如圖1所示．

請回答：
（1）下列選項中不能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是B（填選項字母）．
A．容器內(nèi)混合氣體的壓強不隨時間變化而改變
B．容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時間變化而改變
C．容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時間變化而改變
D．容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而改變
（2）反應(yīng)進行到10min時，共吸收熱量11.38kJ，則該反應(yīng)的熱化學方程式為N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H=+56.9kJ/mol；
（3）計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.9．
（4）反應(yīng)進行到20min時，再向容器內(nèi)充入一定量NO₂，10min后達到新的平衡，此時測得c（NO₂）=0.9mol/L．第一次平衡時混合氣體中NO₂的體積分數(shù)為w₁，達到新平衡后混合氣體中NO₂的體積分數(shù)為w₂，則w₁＞w₂（填“＞”、“=”或“＜”）．

11．上述反應(yīng)在5min末時，已反應(yīng)的Y值占原來量的物質(zhì)的量分數(shù)（　�。�

A．

20%

B．

25%

C．

33%

D．

50%

10．固定和利用CO₂，能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體．
Ⅰ．工業(yè)上正在研究利用CO₂來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該方法的化學方程式是：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol
某科學實驗小組將6mol CO₂和8mol H₂充入一容積為2L的密閉容器中（溫度保持不變），測得H₂的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中實線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標）．回答下列問題：
（1）該反應(yīng)在0～8min內(nèi)CO₂的平均反應(yīng)速率是0.125mol•L^-1•min^-1
（2）此溫度下反應(yīng)CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)K的數(shù)值為0.5．
（3）僅改變某一條件再進行實驗，測得H₂的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示．與實線相比，曲線Ⅰ改變的條件可能是升高溫度，曲線Ⅱ改變的條件可能是增大壓強．
Ⅱ．甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用1個月才充電一次．假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-．
（1）該電池負極的電極反應(yīng)式為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；電池在放電過程中溶液的pH將下降（填下降、上升、不變）；
（2）又有科學家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高．一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸汽．其中固體電解質(zhì)在高溫下能傳導(dǎo)O^2-離子．以丁烷（C₄H₁₀）代表汽油．
①電池的正極反應(yīng)式為O₂+4e-=2O^2-；
②放電時固體電解質(zhì)里的O^2-離子的移動方向是向負極移動（填正或負）．

9．2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）反應(yīng)過程的能量變化如圖所示．已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ•mol^-1．
（1）該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點升高還是降低？降低，理由是使用催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能；
（2）圖中△H=-198kJ•mol^-1；實驗室在一定條件下，用4molSO₂與足量的O₂反應(yīng)，當達到平衡時，放出198KJ熱量時，則SO₂的轉(zhuǎn)化率為50%；
（3）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ•mol^-1，寫出單質(zhì)硫的燃燒熱的熱化學方程式S（s）+O₂（g）?SO₂（g）△H=-296kJ•mol^-1．