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把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：

途徑I：C(s) +O₂ (g) == CO₂(g)      △H₁<0                       ①

途徑II：先制成水煤氣：C(s) +H₂O(g) == CO(g)+H₂(g)   △H₂>0     ②

再燃燒水煤氣：2CO(g)+O₂ (g) == 2CO₂(g)   △H₃<0        ③

2H₂(g)+O₂ (g) == 2H₂O(g)   △H₄<0         ④

請回答下列問題：

(1) 途徑I放出的熱量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途徑II放出的熱量。

(2) △H₁、△H₂、△H₃、△H₄的數學關系式是                                 。

（3）煤炭作為燃料采用途徑II的優點有                                         。

（14分，每空2分）

I．合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義。其原理為：

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4 kJ/mol   據此回答以下問題：

（1）為了提高氨氣的產率，可以選擇的方法是          _______ （填序號，錯選扣分）。

       ① 升高溫度   ② 增大壓強   ③ 使用催化劑   ④ 及時分離出NH₃

（2）對在密閉容器中進行的可逆反應：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，下列哪種情況下，

說明該反應已經達到化學平衡狀態____________________________________。

①N₂的正反應速率是NH₃的逆反應速率的1/2  

      ②在恒容條件下，混合氣體的壓強保持不變

③N₂、H₂、NH₃的物質的量之比為1：3：2     

④單位時間內每生成3mol H₂的同時有2mol NH₃生成

⑤3mol N-N鍵斷裂，同時有6mol N-H鍵斷裂

（3）一定條件下，NH₃在固定體積的密閉容器中發生分解反應（△H＞0）并達平衡后，僅改變下表中反應條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是＿＿＿＿____________（選填序號）。

II．（1）在酸性溶液中，碘酸鉀(KIO₃)和亞硫酸鈉可發生如下反應：

2IO₃^－＋5SO₃^2－＋2H^＋===I₂＋5SO₄^2－＋H₂O

生成的碘可以用淀粉溶液檢驗，根據反應溶液出現藍色所需的時間來衡量該反應的速率。

某同學設計實驗如下表所示：

 該實驗的目的是_______________________________________________________________

________________________________________________；

表中V₁=___________mL.

（2）可逆反應C(s)+H₂O(g)  H₂(g)+CO(g)，△H>0達到平衡后，改變某一外界條件（不改變物質的量的條件下），反應速率與時間t的關系如右圖。

①圖中t₄到t₆段時引起平衡移動的條件可能是              ；

②圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是            。

除去雜質后的水煤氣主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。

（1）生產水煤氣過程中有以下反應：①C(s)+CO₂₍g)2CO(g)   △H₁；

②CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)   △H₂；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)   △H₃；

上述反應△H₃與△H₁、△H₂之間的關系為                        。

（2）將CH₄轉化成CO，工業上常采用催化轉化技術，其反應原理為：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)    △H=－1038kJ/mol。工業上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗（其他條件相同）：

①X在750℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×10⁵倍；

②Y在600℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×10⁵倍；

③Z在440℃時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1×10⁶倍；

根據上述信息，你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是       （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                                       ；

（3）請在答題卡中，畫出（2）中反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。

（4）合成氣合成甲醇的主要反應是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)  △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反應的平衡常數為160。

此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H₂，反應10min后測得各組分的濃度如下：

①該時間段內平均反應速率v(H₂)=                        。

②比較此時正、逆反應速率的大小：v(正)       v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）生產過程中，合成氣要進行循環，其目的是                                  。

反應C (s) + H₂O (g) CO(g) + H₂ (g)在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是            （   ） 

A．增加C的物質的量                      B．將容器的體積縮小一半

C．升高反應的溫度                        D．保持壓強不變充入N₂使容器體積變大