把物质的量均为0.1mol的AlCl3、CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨做电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则
(1)两个电极均可收集到的气体在标准状况下的体积为 L；
(2)电路中共转移 mol电子；
(3)铝元素最终的存在形式为 。
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）。
乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：
2CO(g) + 4H2(g)
CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol－1
已知：CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=" —41.2" kJ·mol－1
（1）以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：
2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g) △H = 。
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。
①某研究小组在实验室以Ag– ZSM– 5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图。若不使用CO，温度超过800℃，发现NO的转化率降低，其可能的原因为 ；在n(NO)/n(C O)=1的条件下，应控制的最佳温度在 左右。
②用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C (s) +2NO2(g) N2 (g) + CO2 (g)。某研究小组向某密闭容器中加人足量的活性炭和NO，恒温( T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
| 浓度/mol∙L－1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
| 0 |
1.00 |
0 |
0 |
| 20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
| 30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
| 40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
| 50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
I．根据表中数据，求反应开始至20min以v(NO)表示的反应速率为 (保留两位有效数字)，T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位有效数字)。
II．30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。下图表示CO2的逆反应速率[v逆(CO2)]随反应时间的变化关系图。请在图中画出在30min改变上述条件时，在40min时刻再次达到平衡的变化曲线。
甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=－116 kJ·mol－1
（1）下列有关上述反应的说法正确的是________。
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b．一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c．保持容器体积不变，升高温度可提高CO的转化率
d．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产量
（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。
①在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是 。
②利用图中a点对应的数据，计算该反应在对应温度下的平衡常数K （写出计算过程）。
③在答题卡相应位置上画出：上述反应达到平衡后，减小体系压强至达到新的平衡过程中，正逆反应速率与时间的变化关系图并标注。
（3）已知：CO(g)+
O2(g)=CO2(g) △H2=－283 kJ·mol－1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=－242 kJ·mol－1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 。
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