(15分）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：
| 化学键 |
C－H |
C－C |
C＝C |
H－H |
| 键能/kJ·molˉ1 |
412 |
348 |
612 |
436 |
计算上述反应的△H＝________ kJ·mol－1。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________(用α等符号表示）。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9），控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意图如下：
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号）。
①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利于CO2资源利用
（1）已知：C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)＝CO(g)+H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)＝H2O(g)+CO2(g)，ΔH＝____ ___kJ/mol。
（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。
A．每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由图判断ΔH _____0。
③某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.25mol/L，则CO的转化率＝ ，此温度下的平衡常数K＝ （保留二位有效数字）。
（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO、H2）作负极反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H2－4e-+2CO32-＝3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为 。
【改编】氨气在科研、生产中有广泛应用。
（1）在三个1L的恒容密闭容器中，分别加入0.1mol N2和0.3mol H2发生反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）ΔH1＜0，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c（N2）随时间（t）的变化如图所示（T表示温度）。
①实验Ⅲ在前10分钟内NH3平均反应速率v（NH3）＝ ；
②与实验Ⅱ相比，实验Ⅲ采用的实验条件可能为 。
③K(T1)___K(T2)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
④下图表示随条件改变，平衡体系中氨气体积分数的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是(填序号，下同)__________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是___________。
（2）常温下NH3•H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5 mol·L-1，则反应NH4＋（aq）+H2O（l）NH3•H2O（aq）+H＋（aq）的化学平衡常数Kh＝ （保留三位有效数字）。
（3）工业上用NH3消除NO污染。在一定条件下，已知每还原1molNO，放出热量120kJ，请完成下列热化学方程式： NO(g)＋ NH3(g)＝ N2(g)＋ (g) ΔH2＝ 。
(16分)汽车尾气中CO、NOx 以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
（1）装置Ⅰ中，NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液
①写出NaOH溶液吸收SO2生成等物质的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液时总反应的离子方程式 。
②已知混合液pH随
：n（
）变化关系如下表：
 |
91：9 |
1：1 |
9：91 |
 |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
当混合液中
时，c(Na+) c(HSO3-)+ 2c(SO32-)（填“>”“=”或“<”）
（2）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+ 氧化的产物主要是NO3- 、NO2- ，写出只生成NO2-的离子方程式 ；
（3）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如下图所示。
①生成的Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出；
②生成S2O42 - 的电极反应式为 ；
（4）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2- 的浓度为a g·L- 1 ，要使1m3该溶液中的NO2- 完全转化为NO3-，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2 L。(用含a代数式表示)
2012年8月24日，武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下，合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应：
C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)；
CO(g)＋H2O(g)
H2(g)＋CO2(g)。
（1）判断反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A．容器内压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)
（2）在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，发生反应：3H2(g)＋N2(g)
2NH3(g)，ΔH＜0，测得压强－时间图像如图甲，测得p2＝0.6p1，此时温度与起始温度相同，在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件，得到如乙图像。
①若图中c＝1.6 mol，则改变的条件是________(填字母)；
②若图中c＜1.6 mol，则改变的条件是__________(填字母)；此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A．升温
B．降温
C．加压
D．减压
E．加催化剂
（3）如（2）题中图甲，平衡时氢气的转化率为________。
（4）工业上可利用如下反应：H2O(g)＋CH4(g)
CO(g)＋3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4，测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示：0～4 s内，用CO(g)表示的反应速率为____________。
(14分)尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下：
2NH3(g)＋CO2(g)
CO(NH2)2(s)＋H2O(g)
(1)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。
A点的正反应速率v正(CO2)_______B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“＝”)；
氨气的平衡转化率为________________________。
（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)
将实验测得的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 |
| 平衡气体总浓度 (10－3mol/L) |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是 。
A.∆H＜0， ∆S＜0 B.∆H＞0， ∆S＜0
C.∆H＞0， ∆S＞0 D.∆H＜0， ∆S＞0
②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是________________
A.分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大
B.平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降
C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D.加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵，酸性条件水解更彻底。将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1 L0.1 mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下，忽略溶液体积变化)，共用去0.052 mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4＋ )= ；
NH4＋ 水解平衡常数值为 。
（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，写出该电池的负极反应式： 。
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