[化拳——化学与技术](15分)
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、CaO等。 一种利用粉煤灰制取氧化铝的工艺流程如下：
（1）粉煤灰研磨的目的是 。
（2）第1次过滤时滤渣的主要成分有 (填化学式，下同)和 ，第3次过滤时滤渣的成分是 。
（3）在104℃用硫酸浸取时，铝的浸取率与时间的关系如图1，适宜的浸取时间为 h；铝的浸取率与
的关系如图2所示，从浸取率角度考虑，三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物，在
相同时，浸取率最高的是 (填化学式)；用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是 (举一例)。
（4）流程中循环使用的物质有 和 。(填化学式)
（5）用盐酸溶解硫酸铝晶体，再通入HCl气体，析出A1C13·6H20，该过程能够发生的原因是 。
（6）用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是 。
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)
2NH3(g)＋CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度/℃ |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
| 平衡总压强/kPa |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
| 平衡气体总浓 度/mol·L－1 |
2.4×10－3 |
3.4×10－3 |
4.8×10－3 |
6.8×10－3 |
9.4×10－3 |
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是_______________ 。
A．2v(NH3)＝v(CO2)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_________________ (填“增加”，“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH_______________0(填“＞”、“＝”或“＜”)，熵变ΔS________________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
（2）已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间的变化趋势如下图所示。
⑤计算25.0 ℃时，0～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：________。
⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：______________ _______________________________。
在80℃时，0.40mol的N2O4气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
| 时间（s） n（mol） |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| n（N2O4） |
0.40 |
a |
0.20 |
c |
d |
e |
| n（NO2） |
0.00 |
0.24 |
b |
0.52 |
0.60 |
0.60 |
已知：N2O4
2NO2，△H＞0，
（1）计算20s～40s内用N2O4表示的平均反应速率为 。
（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K＝ 。
（3）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色 （填“变浅”、“变深”或“不变”）。
（4）要增大该反应的K值，可采取的措施有（填序号） ，若要重新达到平衡时，使c(NO2)／c(N2O4)值变小，可采取的措施有（填序号） 。
A、增大N2O4的起始浓度 B、向混合气体中通入NO2
C、使用高效催化剂 D、升高温度
（5）如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，工业上合成氨反应通常用铁触媒作催化剂，反应方程式为：N2+3H2
2NH3 △H<0。
（1）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92kJ·mol－1，拆开1mol H－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、、946kJ，则拆开1molN－H键需要的能量是__________。
（2）合成氨反应达到平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 （填字母序号）。
| A．c(H2)减小 |
| B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 |
| C．NH3的物质的量增加 |
| D．平衡常数K增大 |
E.平衡向正方向移动
（3） 如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入1molN2和3molH2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) ，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中H2的转化率随时间变化的图像如图3所示，请在图3中画出乙容器中H2的转化率随时间变化的图像。
（4）若反应N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g)在一容积固定不变的容器内进行，并维持反应过程中温度不变。若平衡从正向建立，且起始时N2与H2的物质的量分别为amol、bmol，当a:b=______时，达到平衡后NH3的体积分数最大。
一定温度下，在容积固定的VL密闭容器里加入nmolA，2nmolB，发生反应A (g)+2B (g)
2C (g) △H<0，反应达到平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x．
（1）K和x的关系满足K=_____________，在保证A浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡______（填字母）。A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动 C．不移动
（2）若该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时_____________；t8时_____________；
②t2时平衡向___________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动；
③若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线。
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