氨在工農業(yè)生產中應用廣泛，可由N2、H2合成NH3。
（1）天然氣蒸汽轉化法是前獲取原料氣中H2的主流方法。CH4經過兩步反應完全轉化為H2和CO2，其能量變化示意圖如圖：
結合圖象，寫出CH4通過蒸汽轉化為CO2和H2的熱化學方程式 CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.4kJ/molCH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.4kJ/mol。
（2）利用透氧膜，一步即獲得N2、H2，工作原理如圖2所示（空氣中N2與O2的物質的量之比按4：1計）
①起還原作用的物質是 CH4CH4。
②膜I側所得氣體n（H2）n（N2）=2，CH4、H2O、O2反應的化學方程式是 10CH4+8H2O+O2=10CO+28H210CH4+8H2O+O2=10CO+28H2。
（3）甲小組模擬工業(yè)合成氨在一恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生如下反應：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．t1時刻到達平衡后，在t2時刻改變某一條件，其反應過程如圖3所示，下列說法正確的是 DD
A．Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡時，平衡常數(shù)：KⅠ＜KⅡ
B．Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡時，NH3的體積分數(shù)：Ⅰ＜Ⅱ
C．Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡的標志：混合氣體密度不再發(fā)生變化
D．t2時刻改變的條件可以是向密閉容器中加N2和H2混合氣
（4）乙小組模擬不同條件下的合成氨反應，向容器充入9.0mol N2 和23.0mol H2，圖4為不同溫度下平衡混合物中氨氣的體積分數(shù)與總壓強（P ）的關系圖。
①T1、T2、T3由大到小的排序為 T3＞T2＞T1T3＞T2＞T1。
②在T2、60MPa條件下，比較A點v正＞＞v逆（填“＞”、“＜”或“=”），理由是 在T2、60Mpa時A點未達到平衡時的體積分數(shù)，反應向正向進行，所以v（正）＞v（逆）在T2、60Mpa時A點未達到平衡時的體積分數(shù)，反應向正向進行，所以v（正）＞v（逆）。
③計算T2、60Mpa平衡體系的平衡常數(shù)Kp=0.043（MPa）-20.043（MPa）-2。（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓x物質的量分數(shù)）
n
（
H
2
）
n
（
N
2
）
【答案】CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.4kJ/mol；CH4；10CH4+8H2O+O2=10CO+28H2；D；T3＞T2＞T1；＞；在T2、60Mpa時A點未達到平衡時的體積分數(shù)，反應向正向進行，所以v（正）＞v（逆）；0.043（MPa）-2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：25引用：3難度：0.6
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1．在催化劑作用下，可逆反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示（已知：反應速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù)，x為物質的量分數(shù)）。下列說法錯誤的是（ ）發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
2．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應化學方程式。LiAlH4在化學反應中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為，該反應是反應（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為。該反應是反應（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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