Question

（16分）下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行？               。

（2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：   

它所对应的化学反应为：                                            。

（3）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：

C（s）+CO2（g）   2CO（g），K1    

CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g）， K2

C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g） ，K3

则K1、K2、K3之间的关系是：                               。 

（4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

该反应的正反应方向是         反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：           。

（5）从图中看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。已知N－N键键能为167kJ·mol－1，NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol－1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为                                      。

对反应N2O4(g) 2NO2(g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法正确的是　　　　。

A．A、C两点的反应速率：A＞C                 

B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C     

D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（6）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式                                                          。

Answer

（16分）

（1）可以

（2）C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）

（3）K3=K1×K2

（4）放热，75%

（5）2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－57 kJ·mol－1 ，  D

（6）CH3OH+8OH——6e—==CO32—+6H2O

【解析】略