（本题共12分）TiCl4是一种重要的化工原料，其工业生产过程如下：
2FeTiO3(s) + 7Cl2(g) + 6C (s)
2TiCl4 (g)+ 2FeCl3(g) + 6CO(g) – Q (Q>0)
回答下列问题：该反应达到平衡后，若使正反应速率增大可采取的方法有_________。（选填编号）
a.加压 b.加入碳 c.升温 d.及时移走CO若上述反应在固定体积的密闭容器中发生，一定能说明反应已达平衡的是_______。(选填编号）
a. 反应物不再转化为生成物
b. 炉内FeTiO3与TiCl4的质量比保持不变
c. 反应的热效应不再改变
d. 单位时间内，n(FeTiO3)消耗：n(FeCl3）生成=1:1上述反应中所有非金属元素原子的半径从大到小的顺序为_____________；其中不属于同周期又不属于相邻族的两元素形成_____分子（填“极性”或“非极性”），通过比较____________可以判断这两种元素的非金属性。
上述反应中，非金属性最弱的元素原子的电子共占据_______个原子轨道，最外层电子排布式为____________。它形成的固态单质中只含一种强烈的相互作用力，则该单质属于______晶体。
为方便获得氯气，工业制TiCl4厂可以和氯碱厂进行联合生产。CO可合成甲醇，若不考虑损失，上述联合生产在充分利用各种副产品的前提下，合成192 kg甲醇，至少需补充H2 mol。
本题为《化学反应原理（选修4）》模块选做题，每空2分，共20分。
（1）氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
①氢气燃烧热值高。实验测得，在常温常压下，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量。则表示H2燃烧热的热化学方程式是（ ）
A.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(g) ΔH =+285.8 kJ/mol
B.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH =－285.8 kJ/mol
C.H2(g) +1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH =+285.8 kJ/mol
D.H2 +1/2 O2 =H2O ΔH =－285.8 kJ/mol
②氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。氢氧燃料电池中，发生还原反应的物质是 （填“氢气”或“氧气”）。
③氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol
反应达到平衡后，升高温度则反应速率 （填“增大”或“减小”）；平衡将向 （填“正反应方向”或“逆反应方向”）移动。
（2）锌银电池能量大、电压平稳，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液，电池总反应为Zn＋Ag2O=ZnO＋2Ag。请回答下列问题：
①该电池的负极材料是 ；电池工作时，阳离子向 (填“正极”或“负极”)移动；
②电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌，然后用碳还原氧化锌来制取，该反应的化学方程式为ZnO＋C
Zn＋CO↑，此法属 （填选项字母代号）。
A．电解法 B．热还原法 C．热分解法
（3）今有常温下两种溶液：(A)0.1mol/L的NaCl溶液 (B)0.1mol/LNH4Cl溶液
①溶液(A)的pH 7（填“＞”、“＜”或“=”）；
②溶液(B)呈 性（填“酸”、“碱”或“中”），升高温度可以 （填“促进”或“抑制”）NH4Cl的水解。
氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活中具有重要作用。
（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
①H2O(l)＝H2O(g) △H1＝44.0 kJ·mol－1
②N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H2＝229.3 kJ·mol－1
③4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g) △H3＝－906.5 kJ·mol－1
④4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H4
则△H4＝ kJ·mol－1。
（2）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式： 。
②在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为： ；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有 （任写一种）。
（3）在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。
①氮化硅的化学式为 。
②a电极为电解池的 （填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式： ；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是 。
Ⅰ．（1）下图为1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和 CO2(g)过程中的能量变化示意图。
已知E1＝134KJ/mol，E2＝368KJ/mol（E1、E2为反应的活化能）。若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1、△H的变化分别是 （填“增大”、“减小”或“不变”）。写出该反应的热化学方程式 。
（2）若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)＝H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行，则△H ____ 0
A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或小于都可
Ⅱ．以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO2加氢制取乙醇的反应：
2CO2(g)+6H2(g) 
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H＝QkJ/mol (Q＞0)
在密闭容器中，按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如下图所示。
完成下列填空：
（1）表示CH3CH2OH体积分数曲线的是____（选填序号）。
（2）在一定温度下反应达到平衡的标志是 。
A.平衡常数K不再增大
B.CO2的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.反应物不再转化为生成物
（3）其他条件恒定，达到平衡后，能提高H2转化率的措施是_______（选填编号）。
A．升高温度 B．充入更多的H2
C．移去乙醇 D．增大容器体积
（4）图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR＝_______。
（1）①比较0．1mol/L的下列各种溶液的pH大小：CH3COONa_______NaClO；（填“>”、“<”或“=”）
②请按顺序排列出1mol/L (NH4)2SO4溶液中各种离子浓度大小关系______________。
③25℃时，如果取0．2mol/LHA溶液与0．2mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH=10。混合溶液中由水电离出的c(H+)________0．1mol/LNaOH溶液中由水电离出的c(H+)；(填“>”、“<”、或“=”)
（2）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241．8kJ，写出该反应的热化学方程式________________
（3）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
| t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
| K |
0．6 |
0．9 |
1．0 |
1．7 |
2．6 |
回答下列问题：
①该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
②该反应为 反应（选填吸热、放热）。
③能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
（A）容器中压强不变 （B）混合气体中 [CO]不变
（C）v正（H2）＝v逆（H2O） （D）C（CO2）＝C（CO）
(15分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
（1）已知：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566 kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) △H＝－484 kJ·mol－1
CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H＝－802 kJ·mol－1
则CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H＝ kJ·mol－1
（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知，p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。
②在压强为p4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为 。该温度下，反应的平衡常数为 。
（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取
①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是 。
| A．体系压强不再变化 | B．H2与CO的物质的量之比为1:1 |
| C．混合气体的密度保持不变 | D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变 |
②在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，第5min时达到新的平衡，请在右下图中画出2～5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
【改编】氨的合成是最重要的化工生产之一。
I．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C(s）+ H2O(g)
CO(g）+ H2(g)；
②用天然气跟水蒸气反应：CH4(g）+ H2O(g）
CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图，则方法②中反应的ΔH＝_____________。
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同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，反应达到平衡时有关数据为：
| 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） |
t |
5 |
8 |
| 平衡时N2的浓度（mol·L-1） |
c1 |
3 |
|
| N2的体积分数 |
ω1 |
ω2 |
ω3 |
| 混合气体密度（g·L-1） |
ρ1 |
ρ2 |
|
（1）下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b．v（N2）正＝3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
（2）甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填＞、＜或＝)
（3）乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 （注明单位）。
（4）分析上表数据，下列关系正确的是________。
a．2c1＝3mol/L b．ω1＝ω2 c．2ρ1＝ρ2
（5）该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K＝____ __（用分数表示）（mol/L）－2。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）写出CO燃烧的热化学方程式_____ ________；
（2）写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
①温度升高该反应的平衡常数 （增大、减小、不变）
②B过程用H2表示该反应的化学反应速率是 mol·L-1·min-1
（4）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，总反应为：CH3OH+3/2O2+2OH-==CO32-+3H2O，负极的反应式为 。
新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》，其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和X气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：① 2X(g)＋2NO(g)
N2(g)＋2CO2(g) △H=－a kJ·mol-1。
（1）上述信息中气体X的化学式为 。
（2）已知② 2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=－b kJ·mol-1；X的燃烧热△H=－c kJ·mol-1。书写在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与X的可逆反应的热化学反应方程式 。
（3）在一定温度下，将1.0mol NO、1.2mol气体X通入到固定容积为2L的容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：
①有害气体NO的转化率为 ，0~15min NO的平均速率v(NO)= 。
②20min时，若改变反应条件，导致X浓度增大，则改变的条件可能是 （选填序号）。
| A．缩小容器体积 | B．增加CO2的量 |
| C．升高温度 | D．加入催化剂 |
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将 移动（选填“向左”、“向右”或“不”）。
一定条件下，在一容积为4 L的密闭容器中通入0.4 molN2和1.2 molH2，发生反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H<0；
（1）当进行到第4分钟时达到平衡，生成NH3为0.4 mol，则从开始到达平衡时NH3的平均速率v(NH3)＝_____________（注明单位）。
（2）该条件下，反应的平衡常数表达式K ＝ ______ ，若降低温度，K值将_____（填“增大”“减小”“不变”）
（3）达到平衡后，若其它条件不变，把容器体积缩小一半，平衡将_____移动（“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）.
（4）在三个相同的容器中各充入1 molN2和3molH2，在不同条件下分别达到平衡，氨的体积分数随时间变化如图。下列说法正确的是 。
a．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1
b．图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
c．图Ⅲ可能是同温同压下，催化剂性能，1＞2
（5）常压下，把H2和用氦气(He)稀释的N2分别通入一个加热到570℃的电解池装置，H2和N2便可在电极上合成氨，装置中所用的电解质（图中黑细点）能传导H+，则阴极的电极反应式为____________________。
t℃时，将3 mol A和1 mol B气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)＋B(g)
xC(g)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余了0．8 mol B，并测得C的浓度为0．4 mol／L，请填写下列空白：
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为____________；
（2）x=_______；
（3）若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后，化学平衡(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
（4）若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C，在t℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为n(B)= ________mol；
（5）如果上述反应在相同温度和容器中进行，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为_________。
(12分)（1）已知下列反应的热化学方程式为:
（2）某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。
①据图判断该反应是_______(填“吸”或“放”)热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，降低温度，反应物的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”）;
②其中B历程农明此反应采用的条件为__________(选填序号)。
A．升高温度 B．增大反应物的浓度
C．降低温度 D．使用催化剂
（3）一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+CO2(g) 
H2O (g)+CO(S)，已知c(CO)与反应时间t变化曲线I如图所示，
若在t0时刻分别改变一个条件，曲线I变为曲线II和曲线III。 当曲线I变为曲线II时，改变的条件是_______________。当曲线I变为曲线III时，改变的条件是________．
（4）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将0.2 mol/L的乙酸与0.1 mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液显酸性，则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________。
I.已知碳酸锂在水中的溶解度很小且随温度升高而减小，现用Na2CO3溶液和Li2SO4溶液制Li2CO3。
（1）Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
（2）写出制备Li2CO3的化学方程式 。
（3）获得Li2CO3的最佳方法是将反应后的物质 。
a．静置、过滤 b．加热后，趁热过滤 c．蒸发浓缩、冷却结晶
II．可逆反应①A(g)+2B(g)
2C(g) ②2E(g)F(g)+G(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有可滑动、无摩擦的密封隔板。反应开始和达到平衡时有关物理量变化如图所示：
（4）反应①是 反应（填“放热”或“吸热”）。
（5）达到平衡I时，体系压强与反应开始时体系压强之比为 。
（6）平衡I和平衡II中，E的体积分数 （填“相等”、“不相等”、“无法确定”）。
（7）达平衡I时，计算A的转化率 （用分数表示）。
(12分) 已知某气体反应的平衡常数可表示为K=c(CH3OCH3)•c(H2O)/c2(CH3OH)，该反应在不同温度下的平衡常数：400℃，K=32；500℃，K=44。请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式： 。
（2）该反应的△H 0。
（3）已知在密闭容器中，测得某时刻各组分的浓度如下：
| 物质 |
CH3OH(g） |
CH3OCH3(g） |
H2O(g） |
| 浓度/（mol•L-1） |
0.54 |
0.68 |
0.68 |
①此时温度400℃，则某时刻υ正 υ逆（填＜、＞或＝，下同）。
②若以温度为横坐标，以该温度下平衡态甲醇物质的量n为纵坐标，此时反应点在图象的位置是图中 点，比较图中B、D两点所对应的正反应速率υB υD，理由是 。
（4）一定条件下要提高反应物的转化率，可以采用的措施是 。
a．升高温度
b．加入催化剂
c．压缩容器的体积
d．增加水蒸气的浓度
e．及时分离出产物
NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。
（1）Ⅰ中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_______________________。
（2）Ⅱ中，2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如图)。
①比较p1、p2的大小关系： 。
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 。
（3）Ⅲ中，降低温度，将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。
①已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH1 2NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母) 。
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是 。
（4）Ⅳ中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示。
为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充A。A是 ，说明理由： 。
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