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氨在國民經濟中占有重要的地位，2008年，我國氨產量接近500萬噸．下圖是合成氨的簡要流程．

（1）下表是空氣中部分氣體的沸點．將空氣液化加熱分餾，依據下表數據判斷，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/℃	-196	-183	-269	-264	-186	-153	-108

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

原料	天然氣	重油	煤
相對投資費用	1.0	1.5	2.0
能量消耗/J?t-1	28×109	38×109	48×109

①依據上表信息，你認為采用為原料最好．
②請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳的化學方程式：．
③已知C（s）、CO（g）和H₂（g）完全燃燒的熱化學方程式分別為：
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生成氫氣與一氧化碳的熱化學方程式．
（3）下表是在某種催化劑作用下用體積比為1：3的氮、氫混合氣反應應達到平衡時的一些實驗數據．

NH3含量% 壓強/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依據表中數據判斷，合成氨反應N₂+3H₂2NH₃的△H（填“＞”、“＜”或“無法判斷”）0，請簡要說明理由；
②該反應的化學平衡常數表達式為．
③在300℃、10MPa下，合成氨反應達到平衡時，混合氣體的體積是反應開始時的倍．

氨是一種重要的化工原料，氨的合成和應用是當前的重要研究內容之一．
（1）傳統哈伯法合成氨工藝中，N₂+3H₂

催化劑

高溫

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

壓強（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

表中數據，℃MPa時H₂的轉化率最高，實際工業生產不選用該條件的主要原因是．
③下列關于合成氨說法正確是
A、使用催化劑可以提高NH₃的產率
B、尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向
C、由于△H＜0，△S＞0，故合成氨反應一定能自發進行
（2）最近美國Simons等科學家發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點，又克服了液氫不易保存的不足．其裝置為用鉑黑作為電極，加入電解質溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入氨氣．其電池反應為4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．寫出負極電極反應式，你認為電解質溶液應顯性（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分解以及分解產物與Na₂O₂反應的化學議程式，并用化學方程式計算
（1）恢復到室溫后得到氣體在標準狀況下的體積
（2）（2分）恢復到室溫后得到固體物質的質量（常溫下水與Na₂CO₃會生成十水合碳酸鈉）為g．

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

序號	分解水的過程	平衡常數	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K=  （用含K₁、K₂、K₃、K₄表達）
（2）熱化學循環制氫
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）光電化學分解制氫，其原理如圖1．

鈦酸鍶光電極的電極反應為4OH^一+4hv-O₂+2H₂O，則鉑電極的電極反應為．
（4）生物質制氫，若將生物質氣化爐中出來的氣體[主要有CH₄、CO₂、H₂O（g）、CO及H₂]在1.0 1×10⁵Pa下，進入轉換爐，改變溫度條件，各成分的體積組成關系如圖2所示．下列有關圖象的解讀正確的是．
A．利用CH₄與H₂O（g）及CO₂轉化為合成氣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
C．CH₄與CO₂及H₂O（g）轉化為合成氣CO和H₂適宜溫度約900℃
D．圖象中曲線的交點處表示反應達到平衡
（5）LiBH₄由于具有非常高的儲氫能力，分解時生成氫化鋰和兩種單質，試寫出反應的化學方程式．

氨是一種重要的化工原料，氨的合成和應用是當前的重要研究內容之一．
傳統哈伯法合成氨工藝中相關的反應式為：N₂+3H₂

催化劑

△

2NH₃△H＜0．
（1）該反應的平衡常數K的表達式為：K=．降低溫度，K值（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）不同溫度、壓強下，合成氨平衡體系中NH₃的物質的量分數見下表（N₂和H₂的起始物質的量之比為1：3）．分析表中數據，（填溫度和壓強）時H₂轉化率最高，實際工業生產不選用該條件的主要原因是．

壓強（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