氢能是高效、清洁能源，制氢技术的研究开发是氢能利用的必由之路。燃料水蒸气重整法是一种有效、经济、广泛采用的制氢方法，它是通过水蒸气与燃料间的反应来制取氢气的。
（1）在催化剂作用下，天然气和水蒸气反应可制得一氧化碳和氢气，已知该反应每制得1kg氢气需要吸收3.44×104 kJ热量。写出该反应的热化学方程式 ；
（2）CO可继续与水蒸气反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ·mol-1。若将1mol甲烷与足量水蒸气充分反应得到1molCO2，该反应的焓变ΔH= ；
（3）欲制得较纯净的氢气，可将（2）中充分反应后的气体通过足量的烧碱溶液，写出该反应的离子方程式 ；
(12分)150 ℃时，向如图所示的容器(密封的隔板可自由滑动，整个过程中保持隔板上部压强不变)中加入4 L N2和H2的混合气体，在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计)，反应后恢复到原温度。平衡后容器体积变为3.4 L，容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5。
(1)反应前混合气体中V(N2)：V(H2)＝____________；反应达平衡后V(NH3)＝____________L；该反应中N2转化率为____________。
(2)向平衡后的容器中充入0．2 mol的NH3，一段时间后反应再次达到平衡，恢复到150 ℃时测得此过程中从外界吸收了6．44 kJ的热量。
①充入NH3时，混合气体的密度将____________，在达到平衡的过程中，混合气体的密度将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。反应重新达平衡的混合气体对氢气的相对密度将____________5(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②下列哪些实验现象或数据能说明反应重新到达了平衡____________。
| A．容器不再与外界发生热交换 |
| B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
| C．当V(N2)：V(H2)：V(NH3)＝1：3：2时 |
| D．当容器的体积不再发生变化时 |
③写出该反应的热化学方程式：__________________________________。
（23分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H
（1）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 |
250°C |
300°C |
350°C |
| K |
2．041 |
0．270 |
0．012 |
①由表中数据判断△H 0（填“>”、“=”或“<“）
②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为 ，此时的温度为 。
（2）在100℃压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇，达平衡时CO的转化率为50%，则100℃该反应的的平衡常数K= (用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变，再向容器中充入a mol CH3OH（g），平衡 （向正反应方向、向逆反应方向）移动，再次达到新平衡时，CO的体积分数 。（减小、增大、不变）
（3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是 。
A．升温 B．加入催化剂 C．增加CO的浓度 D．恒容充入H2
E．恒压充入惰性气体 F．分离出甲醇
（4）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同） 。
A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B．混合气体的密度不变
C．混合气体的相对平均分子质量不变
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（5）300°C，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡的有关数据如下：
| 容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
|
| 反应物投入量 |
1molCO、2moL H2 |
1molCH3OH |
2molCH3OH |
|
| 平衡 时的 数据 |
CH3OH浓度（mol/L） |
c1 |
c2 |
c3 |
| 反应的能量变化 |
akJ |
bkJ |
ckJ |
|
| 体系压强（Pa） |
p1 |
p2 |
p3 |
|
| 反应物转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
请选择正确的序号填空（不定项选择）
①c1、c2、c3的关系表达正确的为
A．c3>2c1 B．c1<c3<2c1 C．c1=c2
②a、b、c的关系表达正确的为
A．c<2|△H| B．a+b=|△H| C．c=2b
③p1、p2、p3的关系不正确的为
A．p1=p2 B．p2<p3<2p2 C．p3>2p2
④α1、α2、α3的关系表达不正确的为
A．α1=α2 B．α3<α2 C．α1+α2="1"
氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为______________________________;
（2）估算该离子反应的平衡常数__________
（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向____反应方向移动；
（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将______（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将向_____反应方向移动。
（5）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
| A．实验室将氨水放在低温处密封保存 |
B．对于2HI(g) H2(g)＋I2(g)；ΔH＞0，缩小容器的体积可使颜色变深。 |
| C．在实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气。 |
| D．冰镇啤酒瓶，把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫。 |
(6分）一定条件下，将SO2和O2充入一密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)，△H＜0。反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示：
回答下列问题：
(1) 若降低温度，该反应的化学平衡常数 。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)该反应处于平衡状态的时间段为 。
(3)反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是 (用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)。
a．加了催化剂 b．缩小容器体积 c．降低温度 d．增加SO3的物质的量
（4）维持容器体积不变，向该反应的平衡体系中充入氮气 , 则平衡 ( 填“向左”或“向右”或“不”)移动；维持容器体积不变，向该反应的平衡体系中移走部分混合气体 , 则平衡 ( 填“向左”或“向右”或“不”) 移动。
(3分)氨在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。
(1)生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)＋H2O(g)
H2(g)＋CO(g)表 ΔH＝＋131.3 kJ，ΔS＝＋133.7 J/K
该反应在低温下能否自发反应__________(填“能”或“否”)。
(2)已知在400℃时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的K′＝0.5。
①2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K＝__________(填数值)。
②400℃时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v(N2)正__________v(N2)逆(填“＞”、“＜”、“＝”或“不确定”)。
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