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：

（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                       。

碳及其化合物有广泛的用途。

（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：

C(s)＋ H₂O(g)  CO(g) ＋H₂(g)  ΔH= +131.3 kJ•mol^-1，以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H₂O的平衡转化率的是          。(填序号)

A．升高温度　  B．增加碳的用量   C．加入催化剂　　D．用CO吸收剂除去CO

（2）又知，C（s）+ CO₂（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ•mol^-1

则CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g）的焓变△H=          

（3）CO与H₂在一定条件下可反应生成甲醇，CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为：                          。

若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液，设有0.01molCH₃OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl₂全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH=                

（4）将一定量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：

CO(g)＋H₂O(g)        CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下数据：

通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字) 　　　　　　　　　　。

改变反应的某一条件，反应进行到tmin时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H₂用于合成氨。合成氨反应原理为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)   ΔH＝-92.4kJ•mol^-1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如下图。

不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如下图1。

图1                                         图2

请回答下列问题：

①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为                  。

②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图。

（10分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。

（1）今有如下两个热化学方程式：?则a      b（填>,= , <）

H₂(g)+O₂(g) ＝ H₂O(g)　ΔH₁＝a kJ·mol^-1?

H₂(g)+O₂(g) ＝ H₂O(l)  ΔH₂＝b kJ·mol^-1??

（2）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。

已知反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H＝a kJ·mol^－1。试根据表中所列键能数据估算a 的值：_______________。

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。

已知：C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H₁＝－393.5kJ·mol^－1

2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(l)  △H₂＝－571.6kJ·mol^－1

2C₂H₂(g)＋5O₂(g)＝4CO₂(g)＋2H₂O(l)  △H₃＝－2599kJ·mol^－1

根据盖斯定律，计算298K时由C(s)和H₂(g)生成1molC₂H₂(g)反应的反应热

△H ＝______________________。

下列热化学方程式中，正确的是                    

A．甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol^-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O(g)  △H=-890．3 kJ·mol^-1

B．500℃、30MPa下，将0．5mol N₂（g）和1．5molH₂（g）置于密闭容器中充分反应生成NH₃（g）放热19．3 kJ，其热化学方程式为：

N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）  △H=-38．6 kJ·mol^-1

C．HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ·mol^-1，则H₂SO₄和Ca（OH）₂反应的中和热

△H=2×（-57．3）kJ·mol^-1

D．在101 kPa时，2gH₂完全燃烧生成液态水，放出285．8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(1)△H=-571．6 kJ·mol^-1