在一定温度下，气态烃CnHm与氢气在催化剂存在下反应生成CnHm+x。现将烃与氢气以不同比例混合，分别取出60 mL进行反应，混合气体中氢气的体积分数与反应后气体总体积之间的关系如图5-15所示。
图5-15
试完成下列问题：
(1)A点氢气的体积分数等于________。
(2)x=________。
(3)CnHm是既有双键又有三键的链烃，已知
的碳键结构是很少见的，则n值最小应等于__________。
目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=－93.0kJ /mol；另据报道，一定条件下：2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H=" +1530.0kJ" /mol。
（1）氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
（2）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是 。
| A．气体体积不再变化，则已平衡 |
| B．气体密度不再变化，尚未平衡 |
| C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动 |
| D．平衡后，压缩装置，生成更多NH3 |
（3）在恒温恒容装置中进行合成氨反应，各组分浓度-时间图像如下。
① 表示N2浓度变化的曲线是 。
② 前25 min 内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。
③ 在25 min末刚好平衡，则平衡常数K = 。
（4）在第25 min 末，保持其它条件不变，升高温度，在第35 min末再次平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L－1，在图中画出第25 min ～ 40 min NH3浓度变化曲线。
（5）已知常温下，NH4+ 的水解常数为1.0×10－9，则0.1mol/L NH4Cl溶液pH= 。（忽略NH4+水解对NH4+浓度的影响）
锶(Sr)为第五周期第II A族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，用工业碳酸锶粉末(含少量钡、铁的化合物等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图所示。
已知：SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。请回答：
（1）操作①加快反应速率的措施有 (任写一种方法)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为 。
（2）加入少量30% H2O2溶液的发生反应的离子方程式为 。
（3）步骤③中调节溶液pH至8—10，宜选用的试剂为_______(填序号)：
A．氨水 B．氢氧化钠 C． 氢氧化锶粉末 D．碳酸钠晶体
所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3和 (填化学式)。
（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是 。
A．50~60℃ B．70~80℃ C．80~100℃ D．100℃以上
（5）若滤液中Ba2+ 浓度为1×10－5mol/L，依下表数据推算出滤液中Sr2+物质的量浓度不大于 mol/L。
| |
SrSO4 |
BaSO4 |
Sr(OH)2 |
| Ksp |
3.3×10—7 |
1.1×10—10 |
3.2×10—4 |
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：
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
||
| 反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
||
| 达到平衡的时间/min |
|
5 |
8 |
||
| 平衡时N2的浓度/mol·L－1 |
c1 |
1.5 |
|
||
| NH3的体积分数 |
ω1 |
|
ω3 |
||
| 混合气体密度/g·L－1 |
ρ1 |
ρ2 |
|
（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 。
（1）N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=－94.4kJ·mol－1。恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图示。
①在1L容器中发生反应，前20min内，v(NH3)= ，放出的热量为 ；
②25min时采取的措施是 ；
③时段III条件下，反应的平衡常数表达式为 （用具体数据表示）。
（2）电厂烟气脱氮的主反应①：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H<0，副反应②：2NH3(g)+8NO(g)
5N2O(g)+3H2O(g) △H＞0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如右图。请回答：在400K～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ，导致这种规律的原因是 （任答合理的一条原因）。
（3）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质的。电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，则负极电极反应式为 。
氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用FeO/Fe3O4循环制氢，已知：
H2O(g)+3FeO(s)
Fe3O4(s)+4H2(g) △H=akJ/mol （I）
2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) △H=bkJ/mol （II）
下列坐标图分别表示FeO的转化率（图-1 )和一定温度时，H2出生成速率[细颗粒(直径0.25 mm)，粗颗粒(直径3 mm)](图-2)。
（1）反应：2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H= (用含a、b代数式表示)；
（2）上述反应b＞0，要使该制氢方案有实际意义，从能源利用及成本的角度考虑，实现反应II可采用的方案是： ；
（3）900°C时，在两个体积均为2.0L密闭容器中分别投人0.60molFeO和0.20mol H2O(g)甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO。
①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时，H2生成速率不同的原因是： ；
②细颗粒FeO时H2O(g)的转化率比用粗颗粒FeO时H2O(g)的转化率 （填“大”或“小”或“相等”）；
③求此温度下该反应的平衡常数K（写出计箅过程，保留两位有效数字）。
（4）在下列坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时，H2O(g)转化率随时间变化示意图（进行相应的标注）。
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