2022届高三化学一轮复习化学反应原理19化学反应原理非选择题含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理19化学反应原理非选择题含解析，共48页。
化学反应原理解答题
非选择题（共19题）
1．科学家在利用碳水化合物消除污染气体和生成新能源方面取得重大成果。
(1)①甲醇是一种绿色可再生能源，在高效健化剂的作用下，CH4可与NO2反应，消除NO2的污染，改善雾霾天气，发生的反应为：CH4(g)+2NO2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) △H”“”或“”“＜”或“=”)。
(3)工业上，利用水煤气合成CH3OH的反应表示如下：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) ∆H=-91.0kJ·mol-1，向1L的恒容密容器中加入0.1molH2和0.05molCO在一定温度下发生上述反应，10min后反应达到平衡状态，测得放出的热量为3.64kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时，H2的平均反应速率v(H2)为_______。
②在温度不变条件下，上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01molH2和0.05molCH3OH(g)时，平衡_______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
(4)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49.5kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H2=-90.4kJ·mol-1
III.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ∆H3
一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为amol，CO为bmol，此时H2O(g)的浓度为_______mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应III的平衡常数为_______。
4．I.中学化学常见物质A、B、C、D、X、Y，存在如下图转化关系(部分物质和条件略去)。

①若A为NaOH溶液，X为CO2，D是沉淀，则Y可为___________。(填序号)。
A．SO3B．Ba(OH)2C．H2SO4D．CaO
②若A为碱性气体，X为O2，A与D反应生成一种化肥，则反应Ⅲ的化学方程式为___________。
II.氨氮废水的处理流程如图所示：

①过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通入空气将氨赶出并回收。请用离子方程式表示加NaOH溶液时所发生的反应：___________。
②过程Ⅱ：在微生物的作用、碱性条件下NH被氧化成NO的离子方程式为：___________。
III.金属可用于还原废水中的Cr(Ⅵ)。
(1)其他条件相同时，用相同物质的量的Zn粉、Zn-Cu粉分别处理pH=2.5的含Cr(Ⅵ)废水，废水中Cr(Ⅵ)残留率随时间的变化如图所示。图中b对应的实验方法处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好，其原因是___________(用文字说明)。

(2)用氧化铁包裹的纳米铁粉(用Fe/Fe2O3表示)能有效还原水溶液中的Cr(Ⅵ)。Fe/Fe2O3还原近中性废水中Cr(Ⅵ)的可能反应机理如图所示。Fe/Fe2O3中Fe还原CrO的过程为：

①单质铁发生吸氧腐蚀，铁的电极反应式为___________
②CrO被还原的离子方程式___________
5．苯甲醛(C6H5CHO)和丙酮(CH3COCH3)在固体碱催化剂下发生Aldol反应生成β-羟基酮(C10H12O2)，β-羟基酮进一步脱水反应生成苄叉丙酮(C10H10O)。
Aldol反应：C6H5CHO(l)＋CH3COCH3(l)C10H12O2(l) ΔH1＜0
脱水反应：C10H12O2(l)C10H10O(l)＋H2O(l) ΔH2>0
取0.05 mol苯甲醛和0.16 mol丙酮，加入固体碱催化剂，反应180 min达到化学平衡状态。测得不同温度下，苯甲醛、β-羟基酮、苄叉丙酮的物质的量随时间的关系如图甲、乙所示。

(1)反应中维持较大酮醛比[n(丙酮)/n(苯甲醛)]，除利用反应物丙酮作溶剂外，还可能是________________________________。
(2)根据图甲、图乙可知，温度升高时，苯甲醛的转化率增大，但β-羟基酮的产率降低。请简述其可能原因：________________________________。
(3)反应温度为20 ℃，加入0.5 g固体催化剂，反应180 min后，苯甲醛的转化率为80％，苄叉丙酮的产率为60％，测得反应后混合物总体积为V L。
①β-羟基酮的产率为＝________。
②脱水反应的平衡常数KC＝________。
(4)苄叉丙酮电羧化可用于固定CO2。室温下镁棒为辅助电极，银棒为工作电极，常压下通入CO2 30 min至饱和后开始电解苄叉丙酮(C10H10O)。电解过程中持续通入CO2，在工作电极附近得到电羧化产物2-苯基乙酰丙酸(C11H12O3)。
①镁棒作________极(填“阴”或“阳”)。
②写出苄叉丙酮转化为2-苯基乙酰丙酸的电极反应式：________________(有机物用分子式表示)。
③在电解过程中维持电流强度为I(A)，t min后制得2-苯基乙酰丙酸b g。则工作电极的法拉第电流效率为________________。（，Q＝It＝ne×F，法拉第常数为F，单位C/mol）
6．十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。回答下列问题：
Ⅰ.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。

(1)Pt电极(a)为_______极(填“正”或“负”) ；Pt电极(b)上的电极反应式为：_______。
(2)该过程总反应的化学反应方程式为_______，反应一段时间后，KOH溶液的浓度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。当消耗0.1 mol O2时，理论上转移电子个数为_______；
Ⅱ. 以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。

(1)上述过程中，能量的变化形式是由_______转化为_______。
(2)根据数据计算，分解1molCO2需_______(填“吸收”或“放出”) _______kJ的能量。
7．苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成。
(1)以CO2和乙苯为原料合成的苯乙烯，其过程如图1，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测：

则CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)的K3_______(用含K1、K2的代数式表达)。
(2)向刚性容器中充入10 mol CO2和10 mol乙苯，发生反应CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)，在不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图2。可知∆H3_______0。相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，由图像知该反应∆H_______0。

(3)某研究团队找到乙苯直接脱氢的高效催化剂，反应原理如图：
(g)H2(g)+(g) ∆H1
①已知部分化学键键能数据如表所示：
共价键
C-C
C-H
C=C
H-H
键能(kJ/mol)
347.7
413.4
615
436
则∆H1=_______。
②实际过程中，通常向乙苯中掺入水蒸气，保持体系总压为100 kPa的条件下进行。乙苯平衡转化率与温度、投料比m[m=]的关系如图3。则投料比m1、m2、m3由大到小的关系为_______。
③若m2=5：1，则A点温度下，该反应的平衡常数Kp=_______。若其他条件不变，将恒压调整为恒容状态，则A点对应的乙苯的平衡转化率_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(4)实验测得，乙苯脱氢的速率方程为正=k正p乙苯，逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图4中③代表lgk逆随的变化关系，则能代表lgk正随的变化关系的是_______。

8．环境是人类赖以生存的基础，当前人类使用的能源石油产品中含有多种硫化物，如H2 S、H2S、COS、CH3SH等，为了保护环境，石油加工的脱硫技术研究意义重大。
请回答下列问题：

(1)科学研究一种复合组分催化剂，能实现CH4把SO2转化为S，同时生成CO2和H2O。已知CH4和S的燃烧热分别为 和 ，则CH4和SO2反应的热化学方程式为____________ 。
(2)一定条件下，焦炭可以还原SO2，其化学方程式为 ，在恒容密闭容器中， 与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度变化曲线如图甲所示。则该反应的____________0(选填“＞”或“＜”)；该反应自发进行的依据是 ____________。
(3)真空克劳斯法脱硫，可以用过量K2CO3溶液吸收少量H2S，其化学方程式为____________ ，该反应的平衡常数为 ____________。(已知H2CO3的 ， ；H2S的 ， )
(4)COS的水解反应为 。某温度时，用活性作催化剂，在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比的转化关系如图乙所示。其他条件相同时，改变反应温度，测得一定时间内COS的转化率如图丙所示。
①起始向容器中投入一定量反应物，在一定条件下，可以判断反应到达平衡状态的是 ___________ (填字母)。
A．容器中气体密度不变时
B．压强保持不变时
C．容器中气体的平均相对分子质量保持不变时
D．
②若减小投料比 ，H2O的转化率 ___________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
③请你分析该反应进行的温度不宜过高的可能原因是 ____________。
9．Warker法是目前工业上生产乙醛的最重要方法。其反应如下：
CH2=CH2(g)+O2(g)CH3CHO(g) ∆H=-243.68kJ/mol
(1)该反应能自发进行的条件是_______(填“较低”“较高”或“任意”)温度。
(2)该反应实际上按以下步骤进行：
第一步：CH2=CH2+PdCl2+H2O=CH3CHO+Pd+2HCl
第二步：催化剂的氧化再生
Pd+2CuCl2=PdCl2+2CuCl
2CuC1+O2+2HCl=2CuCl2+H2O
则CH2=CH2(g)+O2(g)⇌CH3CHO(g)的催化剂(不考虑H2O)是_______(填化学式)。
(3)某温度下，物质的量之比为2：1的CH=CH2和O2在刚性容器内发生反应
CH2=CH2(g)+O2(g)⇌CH3CHO(g)，若起始总压为1.5MPa，反应达到平衡时总压减少了20%，则CH2=CH2的平衡转化率为____，该反应的平衡常数Kp____(MPa)(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。达到平衡后，欲增加CH2=CH2的平衡转化率，可采取的措施为_____(填序号)。
A.通入惰性气体 B.降低温度 C.增加CH2=CH2浓度
(4)电解法处理含乙醛的工业废水的总反应为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH.实验室中，以一定浓度的乙醛和H2SO4溶液为电解质溶液，模拟含乙醛的工业废水，用惰性电极进行电解，其装置如图所示。

①a.上的电极反应式为_______。
②电解一段时间后阳极室溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
③在处理过程中，当外电路中I=aA，b秒时处理掉乙醛(摩尔质量为Mg/mol)cg，则该电解装置的电流效率η=_______(用含a、b、c.M的代数式表示)。已知：F=96500C∙mol-1，η=
10．含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量：。判断该反应的自发性并说明理由_______。
(2)已知。时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的和，当反应达到平衡后测得、和的浓度分别为、和。
①该温度下反应的平衡常数为_______。
②平衡时的转化率为_______。
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是_______。
A．须采用高温高压的反应条件使氧化为
B．进入接触室之前的气流无需净化处理
C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和的转化率
D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是_______。
A． B． C． D． E. F. G.

③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)_______。

(4)一定条件下，在溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。

Ⅰ.
Ⅱ.①_______；
Ⅲ.；
Ⅳ.②_______。
11．CH4—CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H>0]在大力推进生态文明建设、“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下，受到更为广泛的关注。
(1)相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质
CH4(g)
CO(g)
H2(g)
燃烧热(kJ·mol-1)
890.3
283.0
285.8
ΔH=_______kJ·mol-1。
(2)该反应以两种温室气体为原料，可以生成合成气。如何减少反应过程中的催化剂积炭，是研究的热点之一、某条件下，发生主反应的同时，还发生了积炭反应：
CO歧化：2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H=-172kJ/mol
CH4裂解：CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ/mol
①对积炭反应进行计算，得到温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图(图a和图b)，其中表示温度和压强对CH4的裂解反应中平衡炭量影响的是(选填序号)_______，理由是_______。

②实验表明，在重整反应中，低温、高压时会有显著积炭产生，由此可推断，对于该重整反应而言，其积炭主要由_______反应产生。
综合以上分析，为抑制积炭产生，应选用高温、低压条件。
(3)该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存，储能研究是另一研究热点。
①该反应可以储能的原因是_______。
②某条件下，研究者研究反应物气体流量、物质的量比()对CH4转化率(XCH4)、储能效率的影响，部分数据如下所示。
序号
加热温度/℃
反应物气体流量/L·min-1

XCH4/%
ηchem/%
①
800
4
2：2
79.6
52.2
②
800
6
3：3
64.2
61.9
③
800
6
2：4
81.1
41.6
(资料)储能效率：热能转化为化学能的效率，用ηchem表示。ηchem=。其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Q是设备的加热功率。
a.对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率越低。
b.对比实验②和③发现，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，原因可能是_______(该条件下设备的加热功率Q视为不变)。
12．氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。请回答下列问题：
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物NOx，用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-865.0 kJ·mol-1
②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=-112.5 kJ·mol-1
③适量的N2和O2完全反应，每生成2.24 L(标准状况下)NO时，吸收8.9 kJ的热量。
则CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=___________kJ·mol-1。
(2)已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1
①合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图1所示(其他条件相同)，则实际生产中适宜选择的催化剂是___________(填“A”、“B”或“C”)，理由是___________。

②科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向刚性容器中充人10.0 mol N2和20.0 mol H2，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图2，T1、T2、T3由小到大的排序为___________；在T2、50MPa条件下，A点v正___________v逆(填“>”、“＜”或“=”)；在温度T2压强50 MPa时，平衡常数Kp=___________MPa-2(列出表达式，分压=总压×物质的量分数)。
③关于合成氨工艺的下列理解，正确的有___________(填写字母编号)。
A．控制温度在较高的范围，是为了提高平衡转化率和加快的反应速率
B．合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
C．NH3易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
D．原料气中N2由分离空气得到，H2由金属与酸反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒
13．气态含氮化合物是把双刃剑，既是固氮的主要途径，也是大气污染物。气态含氮化合物及周边反应是新型科研热点。回答下列问题：
(1)已知：i.部分键能的数据如下表：
共价键
H—H
N—H
N—O
H—O
键能(kJ·mol-1)
436
389
633
464
ii.1mol液态水蒸发为气态水的焓变为△H=+44kJ·mol-1。
写出H2(g)催化还原NO(g)生成NH3(g)和H2O(l)的热化学方程式为___________。
(2)恒容密闭容器中，在Ni作催化剂条件下，NH3分解反应如下：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，不同温度下，NH3分解率随时间变化如图所示，T1___________T2；v正=k正·c2(NH3)，v逆=k逆·c(N2)·c3(H2)，NH3的初始浓度为c1，T1时NH3分解反应平衡时k正/k逆=___________；曲线①②中，k正‒k逆值最大的曲线为___________。

(3)①工业合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，影响NH3转化率的因素很多。随着反应进行体系中水碳比增大，可使NH3转化率___________(填“增大”或“减小”，下同)，提高氨碳比，可使NH3转化率___________。
②NH2COONH4是尿素生成过程的中间产物，在密闭容器中，发生分解反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
T/K
298
303
308
313
318
-lgK
3.638
3.150
2.717
2.294
1.877
表中为不同温度时测得的化学平衡常数K取负对数值，据此推断该分解反应的△H___________0(填“＞”或“＜”)；若298K时，从反应开始至反应达平衡状态时用时tmin，测得平衡时，容器内压强为pMPa，则用分压表示的NH3的生成速率v(NH3)___________。
14．如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。

请回答下列问题：
(1)B极是电源的___，一段时间后，甲中溶液颜色___，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明___，在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为___。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是___(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是___溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL)，丙中镀件上析出银的质量为___，甲中溶液的pH___(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为___。
(5)以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO，若pH过高，铁电极区会产生红褐色物质。

①电解时阳极的电极反应式为___，离子交换膜(b)为__(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为____。
15．合成氨工业是人工固氮的重要途径，氨气是工农业生产中的重要物质。请回答以下问题：
(1)下列说法不正确的是___________
A．实验室制备氨气时，可以用CaCl2固体干燥氨气
B．在浓氨水中加入生石灰可制备少量氨气
C．合成氨塔中，需要有热交换装置，便于能量的有效利用
D．合成氨工业中，可将氨气液化，并不断将液氨移去，利于提高NH3的产率
(2)氨是制取硝酸的重要原料。氨的催化氧化过程主要有以下两个反应：
I．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔHI
II．4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔHII
不同温度下氨氧化的平衡常数如下(p=0.1013Mpa)：
温度(℃)
300
500
700
900
1100
反应I(KI)
6.3×1041
1.1×1026
2.1×1019
3.8×1015
3.4×1011
反应II(KII)
7.3×1056
7.1×1034
2.6×1025
1.5×1020
6.7×1016
①下列说法正确的是___________
A．ΔHI＞0，ΔHII＞0
B．如果对反应不加控制，氨和氧气反应的最终产物主要是N2
C．为使反应有利于朝生成更多的NO方向进行，不必关注热力学问题(平衡移动问题)，需要关注动力学问题(反应速率问题)
D．在实际生产中，需采用高压氧化，以利于提高NO的产率
E．反应中需控制氨氧比、选择性催化剂的形状、气固相接触时间等
②在实际工业生产中，温度一般需要在750℃～850℃左右，其主要原因是___________
(3)已知可通过下列方法合成尿素：
第一步：2NH3(1)+CO2(g)H2NCOONH4(1) ΔH=-159.5kJ/mol
第二步：H2NCOONH4(1)CO(NH2)2(1)+H2O(1) ΔH=+28.5kJ/mol
在体积为5L的密闭容器中加入1molCO2和4molNH3，在一定条件下反应进行到10min时，测得CO2和尿素的物质的量均为0.25mol，如图所示。

①若用单位时间内物质的量的变化来表示固体或纯液体的反应速率，则10min内第一步反应中生成H2NCOONH4(1)[氨基甲酸铵]的平均反应速率为___________
②反应进行15分钟后，随着时间的变化，尿素和氨基甲酸铵的物质的量变化比较明显，但氨气和二氧化碳的变化很小，其主要原因是___________。
16．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理和化学平衡对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH。上述反应分两步完成，其反应历程如图所示。

请回答下列问题：
①写出反应II的热化学方程式___。
②反应I和反应II中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是___(填“反应I”或“反应II”)，请写出判断的理由___。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，T℃时，各物质起始浓度及12min和15min时各物质的平衡浓度如表所示：
浓度(mol·L-1)
时间(min)
NO
CO2
N2
0
0.200
0
0
12
0.050
0.075
0.075
15
0.100
0.050
0.450
①T℃时，该反应的平衡常数为___。
②在12min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，15min时重新达到平衡，则改变的条件是___。
③在15min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N2，使NO、N2的浓度分别增加至原来的2倍4倍，此时反应v正___v逆(填“>”、“a，该反应为气体分子数增大的反应，消耗的NO2越多，混合气体的物质的量之和越大，由质量守恒及M=m/n知混合气体的物质的量之和越大，混合气体的平均相对分子质量越小，故a、b、c三点对应的混合气体的平均相对分子质量大小为bT2；平衡时，T1→T2，降低温度，CH3OH的浓度减小，则平衡正向移动，正反应放热，即∆H B C(缺一不可)
【详解】
(1)根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的计算，
已知：①CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-865.0kJ•mol-1，
②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=-112.5kJ•mol-1，
③适量的N2和O2完全反应，每生成5.6L(标准状况下)NO时，物质的量n(NO)=V/Vm=5.6L/22.4L/mol=0.25mol，吸收22.5kJ的热量，生成2molNO吸热180kJ，即热化学方程式为：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1，
按盖斯定律，反应①+②-③可得CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=(-865.0kJ•mol-1)+(-112.5kJ•mol-1)-(+180kJ•mol-1)=-1155.5kJ/mol，故答案为：-1155.5；
(2)①合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行试验，其中催化剂A在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化；
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H＜0，相同压强下，升高温度平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，根据图知，温度由小到大的顺序为T1＜T2＜T3，在T2、50MPa 条件下，A点未达到平衡状态，要达到平衡，反应需要继续正向进行，因此v 正＞v 逆，若体系在T2、50MPa下达到平衡，相同温度下，气体的体积分数等于其物质的量分数，设平衡时n(NH3)=xmol，三段式为：，平衡时氨气体积分数=x/(30-x)×100%=50%，解得x=10，氮气分压=(10−10×0.5)/(30-10)×50MPa=0.25×50MPa，氨气的分压=10/(30-10)×50MPa=0.5×50MPa，氢气分压=(20−1.5×10)/ (30-10)×50MPa=0.25×50MPa，此时的平衡常数Kp=(0.5×50MPa)2/(0.25×50MPa)×(0.25×50MPa)3=(MPa)-2；
③i．活化能越大，反应速率越慢，故第一步反应的活化能E1＞第二步反应的活化能E2，
故答案为：活化能越大，反应速率越慢；
ii．A．控制温度远高于室温，是为了保证催化剂活性最高，故A错误；
B．合成氨反应是气体体积减小的放热反应，在不同温度下的△H和△S都小于零，故B正确；
C．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，减小生成物浓度，利于反应正向进行，故C正确；
D．原料中N2由分离液态空气得到，H2由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故D错误；
故答案为：BC。
13．5H2(g)+2NO(g)=2NH3(g)+2H2O(l) △H=-832 kJ/mol ＞ 0.12c12 ① 减小 减小 ＞ MPa/min
【分析】
根据题中所给键能数据，写出所求热化学方程式；根据题中图示信息，由先拐先平衡判断T1、T2相对大小，由化学平衡“三段式”进行相关计算及判断k正‒k逆值最大的曲线；根据题中信息判断NH3转化率变化；根据表格数据，升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，判断△H＞0；根据题给方程式，由气体的压强比等于物质的量之比，求出NH3的分压及反应速率；据此解答。
【详解】
(1)由于△H=反应物总键能-生成物总键能，H2催化还原NO生成NH3和H2O的化学方程式为5H2+2NO=2NH3+2H2O，△H=(5×436kJ/mol+2×633kJ/mol)-(2×3×389kJ/mol+2×2×464kJ/mol)=-744kJ/mol，又由于H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol，H2(g)催化还原NO(g)生成NH3(g)和H2O(l)的热化学方程式为5H2(g)+2NO(g)=2NH3(g)+2H2O(l) △H=-744kJ/mol-2×44kJ/mol=-832kJ/mol；答案为5H2(g)+2NO(g)=2NH3(g)+2H2O(l) △H=-832 kJ/mol。
(2)由题中图示可知，同样的时间，①上升比②快，①比②先达到平衡，①的反应速率快，①所处的温度高，即T1＞T2；因为v正=k正·c2(NH3)，v逆=k逆·c(N2)·c3(H2)，平衡时v(正)=v(逆)，即k正·c2(NH3)= k逆·c(N2)·c3(H2)，T1时由可知，===0.12c12；k正‒k逆值最大，即正向反应趋势大，则曲线①k正‒k逆值最大；答案为＞；0.12c12；①。
(3)①由2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)可知，CO(NH2)2为固态，量的变化不影响平衡移动，则水碳比指的是，此比值增大，向逆反应方向进行趋势增大，使NH3的转化率减小；提高氨碳比，即提高的值，相对于NH3来说，CO2的量减小了，故能反应的NH3占总NH3的比例减小，即NH3的转化率减小；答案为减小；减小。
②由题中表格数据可知，温度升高，-lgK的值减小，则K值增大，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，故△H＞0；由NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)可知，平衡时NH3与CO2的物质的量之比为2:1，此时容器内压强为pMPa，则NH3的分压为p(NH3)=pMPa，用分压表示的NH3的生成速率v(NH3)==MPa/min；答案为＞；MPa/min。
14．负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶粒带正电荷 1﹕2﹕2﹕2 镀件 AgNO3 5.4g 变小 Fe+Cu2+Cu+Fe2+ Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O 阴 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O
【分析】
将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F极是阴极，B为电源负极，A为电源正极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极；
【详解】
(1)B电极是电源的负极；甲溶液中，故颜色逐渐变浅；Y电极是阴极，该电极颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体向该电极移动，异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体离子带正电荷；
(2) C、D、E、F电极发生的反应分别为：、、、，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1:2:2:2；
(3)电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件，电镀液含有镀层金属阳离子，故电镀液为AgNO3溶液；当乙中溶液的c(OH-)=0.1mol/L时(此时乙溶液体积为500mL)，根据电极反应，则放电的氢离子的物质的量为：0.1mol/L×0.5L=0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g；电解硫酸铜的过程中水放电生成氧气，有硫酸生成，所以氢离子浓度增大，所以酸性增强，甲中溶液的pH变小；
(4)C电极换为铁，则阳极铁失电子，阴极铜离子得电子，电解池反应为：Fe+Cu2+Cu+Fe2+；
(5) ①电解池中阳极发生氧化反应，依据题意可知铁在阳极失去电子，碱性环境下生成高铁酸根离子，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O；离子交换膜(b)为阴离子交换膜，可使氢氧根离子进入阳极区；
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解，该反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。
15．A BE 确保反应I中的选择性催化剂的活性温度，提高反应I的催化氧化速率 第一步反应速率快，已基本达到平衡；H2NCOONH4和CO(NH2)2均为纯液体状态，其物质的量的变化，对第一步反应无明显影响
【详解】
(1) A．实验室制备氨气时，不可以用CaCl2固体干燥氨气，因为氨气会CaCl2和生成 ，故A错误；
B．在浓氨水中加入生石灰，生石灰吸水，放出大量热，促进的分解及NH3的挥发逸出， 可制备少量氨气，故B正确；
C．合成氨塔中发生化学反应，都有能量的变化，需要有热交换装置，便于能量的有效利用，故 C正确；
D．合成氨工业中，可将氨气液化，并不断将液氨移去，利于反应正向进行，提高NH3的产率，故D正确；
故答案为：A；
(2)①A．反应Ⅰ随温度升高，KⅠ减小，即ΔHI