氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，2008年，我國(guó)氨產(chǎn)量接近500萬(wàn)噸．下圖是合成氨的簡(jiǎn)要流程．

（1）下表是空氣中部分氣體的沸點(diǎn)．將空氣液化加熱分餾，依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，最先氣化得到的氣體是．

氣體名稱	氨氣	氧氣	氦氣	氖氣	氬氣	氪氣	氚氣
沸點(diǎn)/℃	-196	-183	-269	-264	-186	-153	-108

（2）天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣．下表是某合成氨廠采用不同原料的相對(duì)投資和能量消耗．

原料	天然氣	重油	煤
相對(duì)投資費(fèi)用	1.0	1.5	2.0
能量消耗/J?t-1	28×109	38×109	48×109

①依據(jù)上表信息，你認(rèn)為采用為原料最好．
②請(qǐng)寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式：．
③已知C（s）、CO（g）和H₂（g）完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ?mol^-1；
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1；
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-484kJ?mol^-1；
試寫出由C于水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式．
（3）下表是在某種催化劑作用下用體積比為1：3的氮、氫混合氣反應(yīng)應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

NH3含量% 壓強(qiáng)/MPa 溫度/℃	0.1	10	20	30	60	100
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.0	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4

①依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，合成氨反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃的△H（填“＞”、“＜”或“無(wú)法判斷”）0，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由；
②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為．
③在300℃、10MPa下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的體積是反應(yīng)開始時(shí)的倍．

氨是一種重要的化工原料，氨的合成和應(yīng)用是當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一．
（1）傳統(tǒng)哈伯法合成氨工藝中，N₂+3H₂

催化劑

高溫

 2NH₃△H＜0
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為：K=．升高溫度，K值（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②不同溫度、壓強(qiáng)下，合成氨平衡體系中NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)見下表（N₂和H₂的起始物質(zhì)的量之比為1：3 ）

壓強(qiáng)（Mpa） 氨的平衡含（%） 溫度（攝氏度）	0.1	10	20	30	60	100
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.0	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4

表中數(shù)據(jù)，℃MPa時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率最高，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)不選用該條件的主要原因是．
③下列關(guān)于合成氨說(shuō)法正確是
A、使用催化劑可以提高NH₃的產(chǎn)率
B、尋找常溫下的合適催化劑是未來(lái)研究的方向
C、由于△H＜0，△S＞0，故合成氨反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
（2）最近美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了不必使氨先裂化為氫就可直接用于燃料電池的方法．它既有液氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn)，又克服了液氫不易保存的不足．其裝置為用鉑黑作為電極，加入電解質(zhì)溶液中，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入氨氣．其電池反應(yīng)為4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．寫出負(fù)極電極反應(yīng)式，你認(rèn)為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯性（填“酸性”、“中性”、“堿性”），其原因是．

將0.4molNaHCO₃和0.3molNa₂O₂的混和物共57.0g放在一密閉體積可變的容器中充分加熱．寫出NaHCO₃分解以及分解產(chǎn)物與Na₂O₂反應(yīng)的化學(xué)議程式，并用化學(xué)方程式計(jì)算
（1）恢復(fù)到室溫后得到氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積
（2）（2分）恢復(fù)到室溫后得到固體物質(zhì)的質(zhì)量（常溫下水與Na₂CO₃會(huì)生成十水合碳酸鈉）為g．

氫能以其潔凈、高效、高熱值、環(huán)境友好等特點(diǎn)成為最有前途的新能源，制氫和儲(chǔ)氫方法很多．
（1）直接熱分解法制氫

序號(hào)	分解水的過(guò)程	平衡常數(shù)	T=2500K	T=3000K
A	H2O（g）?HO（g）+H（g）	K1	1.34×10-4	8.56×10-3
B	HO（g）?H（g）+O（g）	K2	4.22×10-4	1.57×10-2
C	2H（g）?H2（g）	K3	1.52×103	3.79×10
D	2O（g）?O2（g）	K4	4.72×103	7.68×10

①屬于吸熱反應(yīng)的是：  （選填：A、B、C、D）
②某溫度下，H₂O（g）?H₂（g）+

1

2

O₂（g），平衡常數(shù)K=  （用含K₁、K₂、K₃、K₄表達(dá)）
（2）熱化學(xué)循環(huán)制氫
已知：Br₂（g）+CaO（s）→CaBr₂（s）+

1

2

O₂（g）△H=-73kJ/mol
3FeBr₂（s）+4H₂O（g）→Fe₃O₄（s）+6HBr（g）+H₂（g）△H=384kJ/mol
CaBr₂（s）+H₂O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
Fe₃O₄（s）+8HBr（g）→Br₂（g）+3FeBr₂（s）+4H₂O（g）△H=-274kJ/mol
則H₂O（g）?H₂（g）+

1

2

O₂（g），△H=KJ/mol
（3）光電化學(xué)分解制氫，其原理如圖1．

鈦酸鍶光電極的電極反應(yīng)為4OH^一+4hv-O₂+2H₂O，則鉑電極的電極反應(yīng)為．
（4）生物質(zhì)制氫，若將生物質(zhì)氣化爐中出來(lái)的氣體[主要有CH₄、CO₂、H₂O（g）、CO及H₂]在1.0 1×10⁵Pa下，進(jìn)入轉(zhuǎn)換爐，改變溫度條件，各成分的體積組成關(guān)系如圖2所示．下列有關(guān)圖象的解讀正確的是．
A．利用CH₄與H₂O（g）及CO₂轉(zhuǎn)化為合成氣CO和H₂理論上是可行的
B．CH₄（g）+CO₂（g）→2CO（g）+2H₂（g）和CH₄（g）+H₂O（g）→CO（g）+3H₂（g），都是放熱反應(yīng)
C．CH₄與CO₂及H₂O（g）轉(zhuǎn)化為合成氣CO和H₂適宜溫度約900℃
D．圖象中曲線的交點(diǎn)處表示反應(yīng)達(dá)到平衡
（5）LiBH₄由于具有非常高的儲(chǔ)氫能力，分解時(shí)生成氫化鋰和兩種單質(zhì)，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

氨是一種重要的化工原料，氨的合成和應(yīng)用是當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一．
傳統(tǒng)哈伯法合成氨工藝中相關(guān)的反應(yīng)式為：N₂+3H₂

催化劑

△

2NH₃△H＜0．
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為：K=．降低溫度，K值（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）不同溫度、壓強(qiáng)下，合成氨平衡體系中NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)見下表（N₂和H₂的起始物質(zhì)的量之比為1：3）．分析表中數(shù)據(jù)，（填溫度和壓強(qiáng)）時(shí)H₂轉(zhuǎn)化率最高，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)不選用該條件的主要原因是．

壓強(qiáng)（MPa） 氨的平衡含量（%） 溫度（攝氏度）	0.1	10	20	30	60	100
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.0	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4