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  • 1. (2020·丹东模拟) 氨和甲烷等原料在工业生产中发挥着重要的作用。

    1. (1) Ⅰ.我国科学家以MoS2 为催化剂,通过调节催化剂/电解质的表界面相互作用,在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨,其反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示。

      将Na2SO4 溶液换成Li2SO4 溶液后,反应速率明显加快的主要原因是加快了下列____________转化的反应速率(填标号)。

      A . N2→*N2 B . *N2→*N2H C . *N2H3→*N D . *NH→*NH2
    2. (2) Ⅱ. 甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式,其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。回答下列问题:

      已知:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l)  ΔH1=akJ·mol-1

      2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g)  ΔH2=b kJ·mol—1

      2H2(g) +O2(g)=2 H2O (l)  ΔH3=c kJ·mol-1

      CO(g)+ H2O(g)= CO2(g)+ H2 (g)  ΔH4=d kJ·mol-1

      则甲烷水蒸气重整反应的ΔH=kJ·mol-1(用字母a、b、c、d表示)通过计算机模拟实验,对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下,不同水碳比(1~10)进行了热力学计算,反应平衡体系中H2物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示:

       

      ①结合如图回答:当平衡温度一定时,H2的物质的量分数与水碳比(1~10)的关系是,其原因是

      ②若密闭容器中仅发生CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),平衡温度为750℃,水碳比为1.0时,H2的物质的量分数0.5,甲烷的转化率为,其压强平衡常数Kp;用气体分压表示反应速率方程为v=k p(CH4)·p—1(H2),则此时反应速率v=。(已知:气体分压=气体的物质的量分数×总压,速率方程中k 为速率常数)。

    3. (3) Ⅲ.利用天然气合成氨,并生产尿素的流程如下:

       “电化学转化与分离”装置如图,混合气中CO转化成CO2的电极反应式为

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