科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH₃。进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N₂压力1.0×10⁵ Pa、反应时间3 h）:

T/K	303	313	323	353
NH3生成量/（10-6 mol）	4.8	5.9	6.0	2.0

相应的热化学方程式如下：

N₂(g)+3H₂O(l)　 　 2NH₃(g)+O₂(g) ΔH=＋765.2 kJ·mol^-1

回答下列问题：

（1） 与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出两条可提高其反应速率且增大NH₃生成量的建议：　　　　　　　　 　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）工业合成氨的反应为N₂（g）+3H₂(g)　　 2NH₃(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g),反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数（NH₃的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为。计算：

①该条件下N₂的平衡转化率；

②该条件下上述反应的平衡常数。

（要求写出计算过程）

(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂(混有少量Fe₂O₃的TiO₂)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH₃。进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N₂压强1.0×10⁵ Pa、反应时间3 h)：

T／K	303	313	323	353
NH3生成量/(10-6mol)	4.8	5.9	6.0	2.0

相应的热化学方程式如下：N₂(g)+3H₂O(1)==2NH₃(g)+O₂(g) △H＝+765.2 kJ/mol  (I)
请回答下列问题：
(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH₃日生成量的建议：                        。
(3)写出工业上用H₂和N₂直接合成NH₃的化学方程式                       ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N₂(g)和1.60mol H₂(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数(NH₃的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N₂的平衡转化率为          ；反应的平衡常数K＝           (不要求写单位)。

碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气反应为
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－1，
以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H₂O的平衡转化率的是________。(填序号)

A．升高温度

B．增加碳的用量

C．加入催化剂

D．用CO吸收剂除去CO

(2)已知：C(s)＋CO₂(g)2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ·mol^－1，则CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)的焓变ΔH＝________。
(3)CO与H₂在一定条件下可反应生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨作电极，该电池负极反应式为______________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液，设有0.01 mol CH₃OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl₂全部逸出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH＝________。
(4)将一定量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)。得到如下数据：

温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所 需时间/min
	H2O	CO	H2	CO
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

 
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件，反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)_________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H₂用于合成氨。合成氨反应原理为N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如图甲所示。

请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其他条件相同，请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图。

碳及其化合物有广泛的用途。

（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：

C(s)＋ H₂O(g)  CO(g) ＋H₂(g)  ΔH= +131.3 kJ•mol^-1，以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H₂O的平衡转化率的是          。(填序号)

A．升高温度　  B．增加碳的用量   C．加入催化剂　　D．用CO吸收剂除去CO

（2）又知，C（s）+ CO₂（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ•mol^-1

则CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g）的焓变△H=          

（3）CO与H₂在一定条件下可反应生成甲醇，CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为：                          。

若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液，设有0.01molCH₃OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl₂全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH=                

（4）将一定量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：

CO(g)＋H₂O(g)        CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下数据：

温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol[学科	达到平衡所x需时间/min
H2O	CO	H2	CO
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

 

通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字) 　　　　　　　　　　。

改变反应的某一条件，反应进行到tmin时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H₂用于合成氨。合成氨反应原理为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)   ΔH＝-92.4kJ•mol^-1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如下图。

不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如下图1。

图1                                         图2

请回答下列问题：

①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为                  。

②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图。

 

碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－1，
以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H₂O的平衡转化率的是________。(填序号)

A．升高温度

B．增加碳的用量

C．加入催化剂

D．用CO吸收剂除去CO

(2)已知：C(s)＋CO₂(g)2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ·mol^－1，则CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)的焓变ΔH＝________。
(3)CO与H₂在一定条件下可反应生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨作电极，该电池负极反应式为__________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液，设有0.01 mol CH₃OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl₂全部逸出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH＝________。
(4)将一定量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)。得到如下数据：

温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
	H2O	CO	H2	CO
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

 
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件，反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)__________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H₂用于合成氨。合成氨反应原理为N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如图甲所示。

请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其他条件相同，请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图。