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。
①分析数据可知：大气固氮反应属于__________ （填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________ 。
③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_______________________ 。
（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，下图所示的图示中，正确的是______ （填“A”或“B”）；比较р1、р2的大小关系_______ 。
（3）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ΔH＝___________________ 。
（已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝－92.4kJ·mol－1
2H2(g) +O2(g)2H2O(l) △H＝－571.6kJ·mol－1 ）
（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/℃ | 27 | 2000 | 25[ | 400 | 450 |
| K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因
③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
（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，下图所示的图示中，正确的是
（3）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ΔH＝（已知：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H＝－92.4kJ·mol－12H2(g) +O2(g)
2H2O(l) △H＝－571.6kJ·mol－1 ）
更新时间：2016-12-09 08:11:14
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解题方法
【推荐1】按要求回答下列问题：
(1)航天员呼吸产生的
利用Bosch反应：
，再电解水可实现
的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成
某物质的焓变称为该物质的标准生成焓(符号：
)，最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应中：
；
，
；
，则
_______ 
。
(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
已知：
计算上述反应的_______ 。
(3)已知反应
的
，
、
分子中化学键断裂时分别需要吸收
、
的能量，则
分子中化学键断裂时需吸收的能量为_______ 
。
(1)航天员呼吸产生的
利用Bosch反应：，再电解水可实现的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成某物质的焓变称为该物质的标准生成焓(符号：)，最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应中：；，；，则。(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
已知：
| 化学键 |  |  |  |  |
| 键能／() | 412 | 348 | 612 | 436 |
。(3)已知反应
的，、分子中化学键断裂时分别需要吸收、的能量，则分子中化学键断裂时需吸收的能量为。
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【推荐2】高炉炼铁是重要的工业过程，冶炼过程中涉及如下反应：
①FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH1 =-11kJ/mol
②FeO(s)+C(s)Fe(s)+CO(g) ΔH2=+161.5kJ/mol
③C(s)+CO2(g)2CO(g)
(1)反应③的ΔH=___________ kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应③，可判定其达到平衡的条件有___________(填序号)。
(3)反应②的压力平衡常数表达式Kp2=___________ 。
(4)恒容密闭容器中加入足量C、FeO，进行上述反应。改变温度，测得平衡时容器总压的对数lg(p总/kPa)、各气体的物质的量分数x(CO)、x(CO2)的变化如图所示：
①x( CO)对应的曲线是___________ (填序号)，判断依据是___________ 。
②在1200℃下进行上述反应，平衡时CO2分压为___________ kPa，反应①在此温度下的压力平衡常数Kp1 =___________ 。
(5)高炉炼铁过程中会生成“渗碳体”Fe3C (相对分子质量为M)，晶胞为长方体 (如图)，晶胞参数为a pm， b pm， c pm，阿伏加德罗常数为NA，则其密度为___________ g/cm3(用含M、a、b、c、NA的式子表示)。
①FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ΔH1 =-11kJ/mol②FeO(s)+C(s)
Fe(s)+CO(g) ΔH2=+161.5kJ/mol③C(s)+CO2(g)
2CO(g)(1)反应③的ΔH=
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应③，可判定其达到平衡的条件有___________(填序号)。
| A．容器总压保持不变 |
| B．石墨断开3mol碳碳σ键的同时，CO断开2mol碳氧三键 |
| C．CO的体积分数保持不变 |
D． 保持不变 |
(4)恒容密闭容器中加入足量C、FeO，进行上述反应。改变温度，测得平衡时容器总压的对数lg(p总/kPa)、各气体的物质的量分数x(CO)、x(CO2)的变化如图所示：
①x( CO)对应的曲线是
②在1200℃下进行上述反应，平衡时CO2分压为
(5)高炉炼铁过程中会生成“渗碳体”Fe3C (相对分子质量为M)，晶胞为长方体 (如图)，晶胞参数为a pm， b pm， c pm，阿伏加德罗常数为NA，则其密度为
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【推荐3】下表列出了断裂某些化学键所需的能量：
请回答下列问题：
（1）如图表示某反应的能量变化关系图，此反应为______ (填“放热”或“吸热”)反应，其中ΔH＝______ kJ·mol－1(用含C和D的字母表示)。
（2）若此能量变化关系图表示反应H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则B＝_______ kJ·mol－1，x＝_____ 。
（3）表示Cl2与HI气体反应生成碘蒸气与氯化氢的____________ 。
| 化学键 | H—H | Cl-Cl | I—I | O=O | O—H | H-Cl | H—I |
| 断裂1 mol化学键所吸收的能量(kJ) | 436 | 247 | 151 | x | 463 | 431 | 299 |
请回答下列问题：
（1）如图表示某反应的能量变化关系图，此反应为
（2）若此能量变化关系图表示反应H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则B＝
（3）表示Cl2与HI气体反应生成碘蒸气与氯化氢的
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【推荐1】捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。
(1) 在海洋碳循环中,通过右图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式:___________________ 。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。 用18O标记光合作用的化学方程式如下，将其补充完整。
__________ +__________ 
(CH2O)x+x18O2+ xH2O)
(2)工业上常用高浓度K2CO3溶液吸收CO2得到溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，并将CO2富集，其装置如下图。在阳极区发生的反应包括_________ 和H++HCO3-=H2O+CO2↑。简述
在阴极区再生的原理：______________ 。
(3)将上述富集的CO2和甲烷重整制合成气(CO和H2)是CO2资源化利用的有效途径。合成气用干制备甲醇的反应为:2H2(g) +CO (g)
CH3OH(g) △H=-90.l kJ/mol
在T℃时，容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下表。
根据上表信息填空(填写“>”“< ”或“=”)：
① 2c1_________ c3；②|x|+|y|___________ 90.1；
② ③2p2_________ p3；④α1+α2_________ 1
(1) 在海洋碳循环中,通过右图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式:
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。 用18O标记光合作用的化学方程式如下，将其补充完整。
(CH2O)x+x18O2+ xH2O) (2)工业上常用高浓度K2CO3溶液吸收CO2得到溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，并将CO2富集，其装置如下图。在阳极区发生的反应包括
在阴极区再生的原理：(3)将上述富集的CO2和甲烷重整制合成气(CO和H2)是CO2资源化利用的有效途径。合成气用干制备甲醇的反应为:2H2(g) +CO (g)
CH3OH(g) △H=-90.l kJ/mol在T℃时，容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下表。
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
起始反应物投入量 | 2 mol H2、1 mol CO | 1 mol CH3OH | 2 mol CH3OH | |
平 衡 数 据 | c(CH3OH)/mol/L | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化/kJ | x | y | z | |
体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 | |
根据上表信息填空(填写“>”“< ”或“=”)：
① 2c1
② ③2p2
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【推荐2】近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视，某脱硫技术涉及如下反应：
I CaSO4(s)+ CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1＝＋218.4 kJ·mol-l
II CaO(s) +3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H2＝－394.0 kJ·mol-l
（1）若用K1、K2分别表示反应I、II的化学平衡常数，则反应1/2CaSO4(s)+2CO(g)1/2CaS(s)+2CO2(g)的平衡常数K=_________（用含K1、K2的式子表示）
（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I，测得数据如下：
前20 s 内v(SO2)＝__________mol·L－l·s－l，平衡时CO的转化率为__________。
（3）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量，对反应IICaO(s) +3CO(g) +SO2 (g)
CaS(s)+3CO2(g)的影响，实验结果如图所示（图中T表示温度）：
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是_______________。
②图象中T2_____T1（填“高于”、“低于”、“等于”或 “无法确定”）判断的理由是____________________。
I CaSO4(s)+ CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1＝＋218.4 kJ·mol-lII CaO(s) +3CO(g)+SO2(g)
CaS(s)+3CO2(g) △H2＝－394.0 kJ·mol-l（1）若用K1、K2分别表示反应I、II的化学平衡常数，则反应1/2CaSO4(s)+2CO(g)
1/2CaS(s)+2CO2(g)的平衡常数K=_________（用含K1、K2的式子表示）（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I，测得数据如下：
| t/s | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 |
| c(CO)mol/L | 3 | 1.8 | 1.2 | 0.9 | 0.9 |
（3）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量，对反应IICaO(s) +3CO(g) +SO2 (g)
CaS(s)+3CO2(g)的影响，实验结果如图所示（图中T表示温度）：①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是_______________。
②图象中T2_____T1（填“高于”、“低于”、“等于”或 “无法确定”）判断的理由是____________________。
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(0.4)
解题方法
【推荐3】氢气是未来理想的能源。
(1)实验室用铁与2mol·L-1的硫酸反应生成H2的物质的量与反应时间的关系如图所示。按要求回答下列问题。
①产生H2的平均反应速率最大的时间段是___ (填“0～2min”“2～4min”或“4～6min”)，该时间段内对反应速率起关键作用的影响因素是___ 。
②若向体系中加入少量硫酸铜溶液，可以加快氢气的生成速率，其原因是___ 。
③要加快上述实验中产生氢气的速率，还可采取的措施是__ (填一种)。
(2)工业上用海水制氢气的新技术的原理为2H2O
2H2↑+O2↑。回答下列问题：
①分解海水的反应属于___ “反应(填“放热”或“吸热”)。
②分解产生的氢气储存比较困难，有一种储存方法的原理可表示为NaHCO3+H2
HCOONa+H2O。下列说法正确的是__ (填序号)。
A.储氢、释氢过程中均有能量变化
B.储氢时反应物中只有离子键、非极性键的断裂
C.储氢过程中，NaHCO3被还原
D.释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24LH2
(3)H2可与I2发生反应：I2(g)+H2(g)2HI(g)。一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，下列叙述能说明该反应达到平衡的是___ (填序号)。
A.2v(H2)=v(HI)
B.断裂1molH—H键的同时形成1molI—I键
C.容器内气体的压强不变
D.容器内气体的颜色不变
(1)实验室用铁与2mol·L-1的硫酸反应生成H2的物质的量与反应时间的关系如图所示。按要求回答下列问题。
①产生H2的平均反应速率最大的时间段是
②若向体系中加入少量硫酸铜溶液，可以加快氢气的生成速率，其原因是
③要加快上述实验中产生氢气的速率，还可采取的措施是
(2)工业上用海水制氢气的新技术的原理为2H2O
2H2↑+O2↑。回答下列问题：①分解海水的反应属于
②分解产生的氢气储存比较困难，有一种储存方法的原理可表示为NaHCO3+H2
HCOONa+H2O。下列说法正确的是A.储氢、释氢过程中均有能量变化
B.储氢时反应物中只有离子键、非极性键的断裂
C.储氢过程中，NaHCO3被还原
D.释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24LH2
(3)H2可与I2发生反应：I2(g)+H2(g)
2HI(g)。一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，下列叙述能说明该反应达到平衡的是A.2v(H2)=v(HI)
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