把煤作為燃料可通過(guò)下列兩種途徑：

途徑I：C(s) +O₂ (g) == CO₂(g)      △H₁<0                       ①

途徑II：先制成水煤氣：C(s) +H₂O(g) == CO(g)+H₂(g)   △H₂>0     ②

再燃燒水煤氣：2CO(g)+O₂ (g) == 2CO₂(g)   △H₃<0        ③

2H₂(g)+O₂ (g) == 2H₂O(g)   △H₄<0         ④

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1) 途徑I放出的熱量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途徑II放出的熱量。

(2) △H₁、△H₂、△H₃、△H₄的數(shù)學(xué)關(guān)系式是                                 。

（3）煤炭作為燃料采用途徑II的優(yōu)點(diǎn)有                                         。

（14分，每空2分）

I．合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。其原理為：

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4 kJ/mol   據(jù)此回答以下問(wèn)題：

（1）為了提高氨氣的產(chǎn)率，可以選擇的方法是          _______ （填序號(hào)，錯(cuò)選扣分）。

       ① 升高溫度   ② 增大壓強(qiáng)   ③ 使用催化劑   ④ 及時(shí)分離出NH₃

（2）對(duì)在密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，下列哪種情況下，

說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)____________________________________。

①N₂的正反應(yīng)速率是NH₃的逆反應(yīng)速率的1/2  

      ②在恒容條件下，混合氣體的壓強(qiáng)保持不變

③N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比為1：3：2     

④單位時(shí)間內(nèi)每生成3mol H₂的同時(shí)有2mol NH₃生成

⑤3mol N-N鍵斷裂，同時(shí)有6mol N-H鍵斷裂

（3）一定條件下，NH₃在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（△H＞0）并達(dá)平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是＿＿＿＿_(dá)___________（選填序號(hào)）。

II．（1）在酸性溶液中，碘酸鉀(KIO₃)和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應(yīng)：

2IO₃^－＋5SO₃^2－＋2H^＋===I₂＋5SO₄^2－＋H₂O

生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率。

某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示：

 該實(shí)驗(yàn)的目的是_______________________________________________________________

________________________________________________；

表中V₁=___________mL.

（2）可逆反應(yīng)C(s)+H₂O(g)  H₂(g)+CO(g)，△H>0達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變物質(zhì)的量的條件下），反應(yīng)速率與時(shí)間t的關(guān)系如右圖。

①圖中t₄到t₆段時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是              ；

②圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是            。

除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。

（1）生產(chǎn)水煤氣過(guò)程中有以下反應(yīng)：①C(s)+CO₂₍g)2CO(g)   △H₁；

②CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)   △H₂；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)   △H₃；

上述反應(yīng)△H₃與△H₁、△H₂之間的關(guān)系為                        。

（2）將CH₄轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)    △H=－1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）：

①X在750℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；

②Y在600℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；

③Z在440℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×10⁶倍；

根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是       （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                                       ；

（3）請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中，畫(huà)出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。

（4）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)  △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。

此溫度下，在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H₂，反應(yīng)10min后測(cè)得各組分的濃度如下：

①該時(shí)間段內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H₂)=                        。

②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐(正)       v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                                  。

反應(yīng)C (s) + H₂O (g) CO(g) + H₂ (g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是            （   ） 

A．增加C的物質(zhì)的量                      B．將容器的體積縮小一半

C．升高反應(yīng)的溫度                        D．保持壓強(qiáng)不變充入N₂使容器體積變大