1 . 丙烯腈(C₃H₃N)是重要的化工原料，可用于制取AS树脂及人造羊毛等。回答下列问题：
(1)以丙烯、氨气、氧气为原料，在催化剂作用下合成丙烯腈(C₃H₃N)的反应为：已知该反应放热，同时有副产物丙烯醛生成。影响该反应中平衡产率的条件为___________；如图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为。时反应体系中___________(填“存在”或“不存在”)丙烯和氨气，理由是___________；高于丙烯腈产率降低的原因，除平衡移动因素外还可能是___________。

(2)丙烯腈在一定条件下可生成聚丙烯腈，其化学方程式为___________，该反应类型为___________。
(3)某化学纤维的结构为，用乙炔与有关物质反应可以生成该纤维的两种单体(用来合成高分子化合物的小分子化合物)，则由乙炔合成其单体的化学方程式分别为___________。

3 . 随着农业发展和军工生产的需要，科学家们先后研究并实现了氨的工业生产，今日粮食的产量之高也离不开合成氨工业的发展。除了氨气外，含氮物质在生活中也随处可见。

(1)下列关于NH₃性质的解释合理的是______(单选)。

A．NH3分子中氮原子的杂化方式是sp2，空间构型是平面三角形

B．NH3分子中氮原子的价层电子对数为3

C．8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2

D．氨水中存在NH，因为NH3•H2O是离子化合物

(2)合成氨工业先驱哈伯(P•Haber)利用N₂和H₂在Fe催化作用下最早人工合成氨气，请根据表中键能的相关数据，计算合成氨反应的热效应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH=______kJ•mol^-1。

化学键	HH	NH	N≡N
键能/( kJ•mol-1)	436	391	945

(3)下列关于合成氨工艺的下列理解，正确的是______(单选)。

A．当温度、压强一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率

B．增大体系的压强能增大活化分子的百分数，从而加快反应速率

C．合成氨反应选择在高温条件下进行时为了使平衡向正反应方向

D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生

(4)尿素(NH₂CONH₂)又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，同时也是一种重要的化工产品，有很多用途。工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，涉及的反应如下：
反应Ⅰ：2NH₃(g)+CO₂(g)=H₂NCOONH₄(s)(氨基甲酸铵) ΔH₁=-272kJ•mol^-1
反应Ⅱ：H₂NCOONH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) ΔH₂=138kJ•mol^-1
写出二氧化碳和氨气合成尿素固体和水蒸气的总热化学方程式______。
(5)上述反应自发进行的条件是______(填“低温”、“高温”或“任意条件”)。
(6)化工生产中利用尿素溶液可吸收尾气中的氯气，生成两种气体，一种是空气的主要成分，另一种是温室气体的主要成分，同时溶液pH降低，该反应的化学方程式______。
(7)利用NO₂与NH₃的反应构成电池的方法(产物中一种是无毒气体，且在空气中占比较大)，既能实现有效消除氮氧化物的排放，又能提供电能，装置如图所示。

其中A电极的电极反应式为______。
(8)下列关于该电池的说法正确的是______(不定项)。

A．电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阳离子交换膜

C．反应的总方程是6NO2+8NH3=7N2+12H2O

D．当有4.48LNO2(标准状况下)被处理时，转移电子物质的量为0.8mol

5 . 在确定合成氨生产的适宜条件的过程中，遇到了哪些问题？是怎样解决的？
[问题1]：压强怎么选？
既然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好？
[分析]①合成氨反应是气态物质系数减小的气体反应，增大压强既可以增大反应速率，又能使平衡正向移动，所以理论上压强越大越好。②但是压强越大，对设备的要求高、压缩H₂和N₂所需要的动力大，因此选择压强应符合实际科学技术。
[结论]根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强。实际生产中压强一般选择在___________大气压之间。
[问题2]：温度怎么选？
既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，那么生产中是否温度越低越好？
[分析]①因为正反应方向是放热的反应，所以降低温度有利于平衡正向移动。②可是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需要的时间越长，因此温度也不宜太低。③催化剂要在一定温度下催化活性最大。
[结论]实际生产中温度一般选择在___________左右(主要考虑催化剂的活性)。
[问题3]：要不要用催化剂？
催化剂对化学平衡的移动没有影响， 在合成氨工业中要不要使用催化剂，为什么？
[分析]经济效益和社会效益要求化学反应速度要快，原料的利用率要高，单位时间的产量要高。
[结论]实际生产中选用___________催化剂(铁触媒)，它在700K时活性最高。
[问题4]：浓度怎么定？ N₂ 和H₂的比例怎么定？
在氮气和氢气的物质的量之比为1：3时平衡转化率最高。提高氢气的压强似乎更有利于提高合成氨反应的速率，但是，氮气在催化剂上的吸附为总反应中最难发生的步骤，即这是影响反应速率的关键步骤。
[分析]增大反应物的浓度可以增大反应速率，减小生成物的浓度可以使平衡正向移动。从化学平衡的角度分析，在氮气和氢气的物质的量比为1：3时，平衡转化率最大，但是实验测得适当提高N₂的浓度，即N₂和H₂的物质的量比为1：2.8时，更能促进氨的合成。
[结论]实际生产中及时将气态氨冷却液化分离出去；及时将氮气和氢气循环利用，使其保持一定的浓度。即N₂和H₂的物质的量比为___________。

6 . 氨气是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一、
Ⅰ．传统的“哈伯法”反应原理为：

(1)上述反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)“哈伯法”合成氨的工业条件为400~500℃、10~30MPa，是综合考虑了___________因素(至少写两点)。
(3)t℃时向2L的某刚性容器中充入和。已知平衡时体系中的体积占比为，则该反应的平衡常数___________。
Ⅱ．“哈伯法”的原料来自于化石燃料，该过程会产生大量温室气体。近年来有科学家提出通过电解氮气和水来合成氨气(NRR反应)。
(4)一种常温常压下NRR反应的装置如图所示，请写出阴极的电极反应方程式：___________。

(5)下表为不同电压下进行电解时电极表面的气体产生情况(以为计算值)
①表中的最大产率=___________(产率=实际产量/理论产量×100%，常温常压下，结果保留3位有效数值)
②较高电压下的生成速率下降的原因是：___________。

电压V	通入速率mL/min	生成速率mL/min	生成速率mg/min
0.2	25	0.015	0.51
0.3	25	0.038	0.68
0.4	25	0.095	0.65
0.5	25	0.11	0.52

(6)如图为电极表面“”的可能路径(表示电极表面)。该过程中会产生两种具有对称结构的副产物，分别为：___________(填化学式)。

7 . 中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，相关成果北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表，因此CO₂的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
以CO₂、C₂H₆为原料合成C₂H₄涉及的主要反应如下：
I．CO₂(g)+C₂H₆(g)C₂H₄(g)+H₂O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol^-1 (主反应)
II．C₂H₆(g)CH₄(g)+H₂(g)+C(s) ΔH=+9kJ·mol^-1 (副反应)
(1)反应I的反应历程可分为如下两步：
i. C₂H₆(g)C₂H₄(g)+H₂(g) ΔH₁ (反应速率较快)
ii. H₂(g)+CO₂(g)H₂O(g)+CO(g) ΔH₂=+44kJ·mol^-1 (反应速率较慢)
①∆H₁=___________ kJ·mol^-1
②相比于提高c(C₂H₆)，提高c(CO₂)对反应I速率影响更大，原因是___________。
(2)向恒压密闭容器中充入CO₂和C₂H₆合成C₂H₄，发生主反应，温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示，工业生产综合各方面的因素，反应选择800℃的原因是___________。

(3)在800℃时，n(CO₂)：n(C₂H₆)=1：3，充入一定体积的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，只发生反应主反应，初始压强为P₀，一段时间达到平衡，产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，该温度下反应的平衡常数K_p=_________ P₀ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用最简分式表示)。
(4)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯，只发生反应如下：2CH₄(g)C₂H₄(g)+2H₂(g) ΔH>0，
①在恒容绝热的容器中进行上述反应，下列不能用来判断达到平衡状态的是___________
A．混合气体的平均相对分子质量不再改变
B．容器中压强不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．v(CH₄)=v(H₂)
②温度T时，向2L的恒容反应器中充入2molCH₄，仅发生上述反应，反应过程中CH₄的物质的量随时间变化如图所示：

实验测得v_正=k_正c²(CH₄)，v_逆=k_逆c(C₂H₄)×c²(H₂)，k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关，T温度时则___________(用含有x的代数式表示)；当温度升高时，k_正增大m倍，k_逆增大n倍，则m___________n(填“＞”、“＜”或“=”)。

9 . 环戊烯()常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂作用下，可通过环戊二烯()选择性氧化制得，体系中同时存在如下反应：

反应I：(g)+H₂(g) (g)            ΔH₁=-100.3 kJ·mol^-1

反应Ⅱ：(g)+H₂(g)= (g)          ΔH₂= -109.4 kJ·mol^-1

反应Ⅲ：(g)+ (g)2          ΔH₃

已知选择性指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。回答下列问题，
(1)反应Ⅲ的ΔH₃=_______kJ·mol^-1。
(2)为研究上述反应的平衡关系，在T°C下，向某密闭容器中加入a mol的环戊二烯和4 mol H₂，测得平衡时，容器中环戊二烯和环戊烷( )的物质的量相等，环戊烯的选择性为 80%，此时H₂的转化率为_______%，反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K_x3=_______。
(3)为研究不同温度下催化剂的反应活性，保持其他条件不变，测得在相同时间内，上述反应的转化率和选择性与温度的关系如图所示。

该氢化体系制环戊烯的最佳温度为 _______；30°C以上时，环戊烯的选择性降低的可能原因是_______(填标号)。
A.催化剂活性降低            B.平衡常数变大               C.反应活化能减小
(4)实际生产中采用双环戊二烯( )解聚成环戊二烯：(g) 2          ΔH> 0。若将3 mol双环戊二烯通入恒容密闭容器中，分别在T₁和T₂温度下进行反应。曲线A表示T₂温度下n(双环戊二烯)的变化，曲线B表示T₁温度下n(环戊二烯)的变化，T₂温度下反应到a点恰好达到平衡。

①曲线B在T₁温度下恰好达到平衡时的点的坐标为(m，n)，则m_______2(填“>” “<”或“=”)，由图象计算n的取值范围是_______。
②T₂温度下，若某时刻，容器内气体的压强为起始时的1.5倍，则此时v(正)_______v(逆) (填“>” “<”或“=”)。

10 . 含氮化合物在生产生活中有重要的应用。请回答：
(1)NO_x与含硫化合物的热化学方程式如下：
反应I：CaS(s)+3NO₂(g)=CaO(s)+SO₂(g)+3NO(g) △H=-279.12kJ·mol^-1 K₁
反应II：CaS(s)+4NO₂(g)=CaSO₄(s)+4NO(g) △H=-714.52kJ·mol^-1 K₂
反应III：CaSO₄(s)+NO(g)=CaO(s)+SO₂(g)+NO₂(g) △H K₃
①三个反应的平衡常数的lnK随温度变化关系如图所示，则表示lnK₂的曲线是____。

②在恒温条件下，加入反应物，一段时间后达到平衡时c(SO₂)如图所示，t₁时减小容器体积，t₂时达到新平衡，请画出t₁至t₂时c(SO₂)变化趋势图____。

(2)合成氨工厂以“水煤气”和N₂为原料，采用两段间接换热式绝热反应器，由进气口充入一定量含CO、H₂、H₂O、N₂的混合气体，在反应器A进行合成氨，其催化剂III铁触媒，在500℃活性最大，反应器B中主要发生的反应为：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H<0，装置如图。

①温度比较：气流a____气流b(填“>”“<”或“=”)。
②气体流速一定，经由催化剂I到催化剂II，原料转化率有提升，其可能原因是：____。
③下列说法正确的是____。
A.利用焦炭与水蒸气高温制备水煤气时，适当加快通入水蒸气的流速，有利于水煤气的生成
B.N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H=-92.4kJ·mol^-1反应器温度越低，终端出口2收率越高
C.终端出口2得到的气体，通过水吸收，再加热水溶液，可分离出NH₃
D.反应原料气从进气口105℃到300℃出口1，已完成氨的合成
(3)已知-33℃液氨中存在：2NH₃(l)NH+NH       K=10^-29，在100mL液氨中加入0.0001mol NH₄Cl固体溶解，并完全电离(忽略体积变化)，则c(NH)=____mol·L^-1。金属钾能溶解于液氨中形成蓝色的液氨溶液，反应的化学方程式为K+NH₃=K⁺+e(NH₃)(电子的氨合物，显蓝色)，加入NH₄Cl固体，即发生共价键断裂和形成的反应，请写出离子方程式____。