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1、简答题 （16分）甲醇合成反应为：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH（g）。工业上用天然气为原料，分为两阶段：
Ⅰ、制备合成气：
用天然气和水制取原料气的方程式为： 。
原料气中常添加CO2以解决合成气中H2过量CO不足问题，请用方程式解释原因 。为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_________。
Ⅱ、合成甲醇：
（1）反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式____。
实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中，分别恒温在3000C和5000C反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：
| 10min
| 20min
| 30min
| 40min
| 50min
| 60min
|
3000C
| 0.40
| 0.60
| 0.75
| 0.84
| 0.90
| 0.90
|
5000C
| 0.60
| 0.75
| 0.78
| 0.80
| 0.80
| 0.80
|
（2）在3000C反应开始10分钟内，H2的平均反应速率_____________。
（3）5000C平衡常数K=___________。
（4）在另一体积不变的容器中，充入1.2molCO和2.0molH2，一定条件下达到平衡，测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H2转化率为 。
2、选择题 相同温度下，体积均为0. 25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.6 kJ/mol。实验测得起始时的有关数据如表所示：
容器
编号
| 起始时各物质的物质的量/mol
| 达到平衡时体
系能量的变化
|
N2
| H2
| NH3
|
①
| 1
| 3
| 0
| 放出热量：23.15 kJ
|
②
| 0.9
| 2.7
| 0.2
| 放出热量：Q
|
?
下列叙述错误的是( )
A．容器①②中反应的平衡常数相等
B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为
C．容器②中达到平衡时放出的热量Q＝23.15 kJ
D．若容器①体积为0.5 L，则平衡时放出的热量小于23.15 kJ
3、简答题 一定温度下可逆反应2A?B+C达到平衡状态．请回答下列问题：
（1）若温度升高，平衡向正反应方向移动，则逆反应是______反应（填“放热”或“吸热”）．
（2）若B为固体，降低压强平衡向逆反应方向移动，则A的状态是______（填写“固态”、“液态”或“气态”，下同）．
（3）若A是气态时，加压时，平衡不移动，则B的状态是______，C的状态是______．
4、简答题 TDI、MDI等精细化工使用的H2可以通过天然气来制取，其生产流程如图1：
（1）此流程的第I步反应为：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），100℃时，将1molCH4和2molH2O（g）通入容积为100L的恒容密闭容器中，达到平衡时CH4的转化率为0.5．此时该反应的平衡常数K=______．
（2）此流程的第II步反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
从上表可以推断：该反应是______反应（填“吸热”或“放热”）．若该反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol/L，反应达到平衡时，CO的转化率为______．如图2表示该反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况，如图2中t2时刻发生改变的条件是______（写出一种）．
5、填空题 随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。已知：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol—1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程为 。
（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化 转化器，发生如下反应：
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H＜0。
若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示，该反应的化学平衡常数为K= 。
若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将 移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。
20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是 （填序号）。
①加入催化剂 ②降低温度 ③缩小容器体积 ④增加CO2的量
（3）肼（N2H4）用亚硝酸（HNO2）氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式 。
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