问题详情：
.碳和氮的*化物是广泛的化工原料，回答下列问题：
（1）工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol，反应过程中能量变化如图I所示。
①氨分解：2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的活化能为_________kJ/mol
②合成氨时加入铁粉可以加快生成NH3的速率，在图I中画出加入铁粉后的能量变化曲线。_______
（2）联氨作火箭燃料的反应为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H1
已知：2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) △H2 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H3
上述热效应之间的关系式为△H1=____。某新型火箭用液氧/煤油代替联氨/N2O4，这种替换可能的好处是___（一条即可）。
（3）天然气制*气是工业上制*气的主要方法之一，其主要反应如下：
i．CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=-+206.4kJ/mol，
ii．CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ/mol
在一定温度下，2L的密闭容器中加入a molCH4和2amolH2O发生反应，t min时反应达平衡，测得容器内CObmol、CO2cmol。回答下列问题：
①下列可判断体系达到平衡状态
是_______。
A．CO的体积分数不变 B．容器内气体密度不变 C．3v(CH4)=v(H2) D．
不再变化
②0~tmin反应速率v(CO2)=_____，CH4的的转化率为_____，反应ⅱ的平衡常数K=______。
③图Ⅱ中T℃之后c(CO2)随温度升高而减小的原因是_________。
【回答】
(1). 427.7 (2). 
(3). 2△H3-△H2 (4). 环境污染小（或成本低） (5). AD (6). 
mol/(L·min) (7). 
×100% (8). 
(9). T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c（CO2）的主要因素，故c（CO2）减小
【解析】
【分析】
(1)①放热反应的反应热△H=—（Ea2—Ea1）；
②催化剂可以降低反应的活化能，增大反应速率，即Ea、Ea1均减小，但反应热不变；
（2）依据盖斯定律计算可得；液氧/煤油所用原料成本低，无毒；
（3）①反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质浓度或百分含量保持不变；
②依据题给数据，建立三段式，结合速率、转化率和化学平衡常数表达式计算可得；
③反应i为吸热反应，反应ii为放热反应，由图Ⅱ可知T℃时反应达到平衡，升高温度，反应i向正反应方向移动，一氧化碳浓度增大，反应ii向逆反应方向移动，温度对c（CO2）的影响大于浓度的影响。
【详解】(1)①放热反应的反应热△H=—（Ea2—Ea1），由图可知Ea1=335.0 kJ/mol，则合成氨反应△H=—（Ea2—335.0 kJ/mol）=—92.2kJ/mol，Ea2=427.2 kJ/mol，即2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的活化能为427.2 kJ/mol，故*为：427.2；
②催化剂可以降低反应的活化能，增大反应速率，即Ea、Ea1均减小，但反应热不变，则加入铁粉后的能量变化曲线为
，故*为：
；
（2）将题给反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知③×2—②=①，则△H1=2△H3-△H2；用液氧/煤油代替联氨/N2O4的主要原因是液氧/煤油所用原料成本低，无毒，对环境污染小，故*为：2△H3-△H2；环境污染小；
（3）①A、CO的体积分数不变，说明正反应速率等于逆反应速率，该反应已达平衡状态，故正确；
B、根据质量守恒定律，平衡前后气体质量是不变的，在恒温恒容密闭体系中，整个反应过程混合气体的密度始终是不变的，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；
C、3v(CH4)=v(H2)不能说明正反应速率等于逆反应速率，不可作为判断体系达到平衡状态的判据，故错误；
D、
不再变化，说明在恒温恒容密闭体系中CO和H2的浓度不在变化，该反应已达平衡状态，故正确；
AD正确，故*为：AD；
②设反应i生成一氧化碳的物质的量为x，由题给条件建立如下三段式：
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
起（mol） a 2a 0 0
变（mol） x x x 3x
平（mol） a—x 2a—x x 3x
CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
起（mol） x 2a—x 0 3x
变（mol） c c c c
平（mol） x—c 2a—x—c c 3x+c
0～tmin内，生成CO2的物质的量为cmol，浓度的变化量为
mol/L，则反应速率v(CO2)= 
mol/(L·min)；由题意可知一氧化碳的物质的量为bmol，则有x—c=b，x=c+b，CH4的转化率为
×100%；平衡时，c（CO）为
mol/L，c（H2O）为
mol/L，c（CO2）为
mol/L，c（H2O）为
mol/L，反应ⅱ的平衡常数K=
=
=
，故*为：
mol/(L·min)；
×100%；
；
③反应i为吸热反应，反应ii为放热反应，由图Ⅱ可知T℃时反应达到平衡，升高温度，反应i向正反应方向移动，一氧化碳浓度增大，使二氧化碳浓度有增大的趋势，反应ii向逆反应方向移动，使二氧化碳浓度有减小的趋势，由于温度对c（CO2）的影响大于浓度的影响，所以c(CO2)随温度升高而减小，故*为：T℃之后，反应②为放热反应，升高温度反应②向逆反应方向移动是影响c（CO2）的主要因素，故c（CO2）减小。
【点睛】本题考查化学反应原理综合应用，侧重分析与应用能力的考查，注意把握反应热与活化能的关系、盖斯定律的计算、化学平衡状态的判断、化学平衡计算为解答的关键。
知识点：化学反应速率 化学平衡
题型：综合题
