1 . 氮及其化合物在化肥、医药、材料和国防工业中具有广泛应用。回答下列问题：
(1)自上个世纪德国建立了第一套合成氨装置，合成氨工业为解决人类的温饱问题作出了极大贡献。写出实验室制备氨气的方程式_________。
(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以、为电极反应物，以为电解质溶液制造出一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池，如图所示。

①a电极是该电池的_______(填正极或者负极)；该电池正极的电极反应式是___________。
②该电池在工作过程中的浓度将不断_________(填增大或减小)，假设放电过程中电解质溶液的体积不变，当溶液中的物质的量改变时，理论上电池能为外电路提供___________mol电子。
(3)肼又称为联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。肼-空气燃料电池以20%~30%的溶液为电解质溶液，总反应方程式为：。请写出该电池放电时，负极的电极反应式：__________。
(4)为了监测空气中NOx的含量，科学家成功研制出了一种NOx传感器，其工作原理示意图如图：

①固体电解质中移向___________(填“正极”或“负极”)
②写出电极发生的电极反应式：________。

2 . 以NO_x 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I.汽车尾气中的 NO(g)和 CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N₂ 和 CO₂：
（1）已知:①N₂(g)+O₂(g)2NO(g)       △H1= +180.5 kJ·mol^-1 ②CO 的燃烧热△H₂ = - 283.0 kJ·mol^-l，则反应③ 2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)       △H₃ =_______。
（2）某研究小组在三个容积为 5 L 的恒容密闭容器中，分别充入 0.4mol NO 和 0.4 mol CO，发生反应③ 。在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：

①温度：T₁_____T₂（填“＜”“=”或“＞”）。
②CO 的平衡转化率：Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ（填“＜”“=”或“＞”）。
③反应速率：a 点的 v逆_____b 点的 v正 （填“＜”“=”或“＞”）。
④T₂ 时的平衡常数 Kc=_____。
（3）将 NO和 CO以一定的流速通过两种不同的催化剂（cat1、cat2）进行反应，相同时间内测量的脱氮率（脱氮率即 NO的转化率）如图所示。M 点_____（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率， 说明理由_________。

Ⅱ．N₂O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N₂O的分解反应 2N₂O=2N₂+O₂对环境保护有重要意义。
（4）碘蒸气存在能大幅度提高 N₂O 的分解速率，反应历程为：
第一步       I₂(g)2I(g)快速平衡，平衡常数为K
第二步       I(g)+N₂O(g)→N₂(g)+IO(g)       v = k₁·c(N₂O)·c(I)       慢反应
第三步       IO(g)+N₂O(g)→N₂(g)+O₂(g)+1/2I₂(g)       快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明，含碘时N₂O分解速率方程v=k·c(N₂O)·[c(I₂)]^0.5（k为速率常数）。
① k =_____（用含 K 和 k₁ 的代数式表示）。
②下列表述正确的是_____。
a．IO 为反应的中间产物                      
b．碘蒸气的浓度大小不会影响 N₂O的分解速率
c．第二步对总反应速率起决定作用       
d．催化剂会降低反应的活化能，从而影响△H
（5）通过 N₂O 传感器可监测环境中 N₂O 的含量，其工作原理如图所示

①NiO电极上的电极反应式为_____。
②N₂O浓度越高，则电压表读数越_____。（填“高”或“低”）

3 . CO₂的资源化利用能有效减少CO₂的排放，充分利用碳资源。
（1）全球变暖现象很可能是大气中的温室气体（如CO₂）聚集造成的。有科学家提出可以将CO₂通过管道输送到海底，这样可减缓空气中CO₂浓度的增加。下列有关说法正确的是__（填字母）。
A．送到海底越深的地方，CO₂溶解得越多，同时CO₂可能液化甚至变成干冰
B．把CO₂输送到海底，会使海水酸性增强，有利于海洋生态环境
C．把CO₂输送到海底，这是人类减缓空气中CO₂浓度增加速率的唯一办法
D．要减缓空气中CO₂浓度的增加，最有效的措施是使用新能源和植树造林
（2）已知：①CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH=-890kJ·mol^-1
②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=-572kJ·mol^-1
则反应CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(l) ΔH=__kJ·mol^-1。
（3）CO₂催化加氢合成二甲醚是CO₂转化的一种方法，主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.2kJ·mol^-1
反应Ⅱ：2CO₂(g)+6H₂(g)=CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) ΔH=-122.5kJ·mol^-1
在一体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂与1molH₂，CO₂的平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化曲线如图所示。其中：CH₃OCH₃的选择性=×100%。

①CH₃OCH₃的选择性随温度的升高而降低的原因是___。
②270℃时，测得平衡时CH₃OCH₃的物质的量为0.1mol，此时反应Ⅰ的化学平衡常数K=__（保留2位有效数字）。
（4）多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO₂还原为烃类（如C₂H₄）的金属。电解装置中分别以多晶Cu和铂为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，阴、阳极室的KHCO₃溶液的浓度（约0.1mol·L^-1左右）基本保持不变。并向某极室内持续通入CO₂，温度控制在10℃左右。通入CO₂的电极为___（填“阴极”或“阳极”），生成C₂H₄的电极反应式为__。

4 . 醋酸和一水合氨是中学化学中常见的弱电解质。
(1)常温下，某研究性学习小组设计了如下方案证明醋酸为弱电解质，你认为方案可行的是_______(填序号)
①配制一定量的0.10 mol/L CH₃COOH溶液，然后测溶液的pH，若pH大于1，则证明醋酸为弱电解质。
②用醋酸溶液和盐酸做导电性实验，若醋酸溶液导电性弱，则证明醋酸为弱电解质。
③将pH=2的CH₃COOH溶液加水稀释100倍后，若pH>4，则证明醋酸为弱电解质。
④配制一定量的CH₃COONa溶液，测其pH，若pH大于7，则证明醋酸为弱电解质。
(2)若25℃时，0.10 mol/L的CH₃COOH的电离度为1%，则该溶液的pH=________，由醋酸电离出的c(H⁺)约为水电离出的c(H⁺)的_________倍。
(3)已知在25℃时，醋酸的电离平衡常数为K_a=1.8×10^-5。常温下，0.1mol/L NaOH溶液V₁ mL和0.2mol/L CH₃COOH溶液V₂ mL混合后(忽略混合前后溶液体积的变化)溶液的pH=7。
①反应后溶液中离子浓度的大小关系为_________________________________________________。
②V₁：V₂ __________(填“>”、“<”或“＝”)2:1
③c(CH₃COO^-)：c(CH₃COOH)=__________________。
(4)常温下，可用氨水吸收废气中的CO₂得到NH₄HCO₃溶液，在该溶液中，c(NH₄⁺)_______(填“>”、“<”或“＝”)c(HCO₃^-)；反应NH₄⁺＋HCO₃^-＋H₂ONH₃·H₂O＋H₂CO₃的平衡常数K＝_________。(已知常温下NH₃·H₂O的电离平衡常数K_b＝2×10^－5，H₂CO₃的电离平衡常数Ka₁＝4×10^－7，Ka₂＝4×10^－11)

5 . 在容积为0.4L的容器中,通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g)，升高温度，混合气体的颜色变深。回答下列问题：
(1)该反应的△H_______0(填“>”或“<”下同)。
(2)100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。

在0～60s时段，反应速率v(N₂O₄)为__________；反应的平衡常数K的值为_________。反应达平衡后，再向容器中充入0.4molN₂O₄。平衡向_________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，再次达到平衡时，N₂O₄的转化率与原平衡相比_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)100℃，相同容器中充入2.4molNO₂与0.8molN₂O₄,则反应达平衡之前v_正_____v_逆。

6 . 下表是常温下，浓度为0.01mol/L的NaOH溶液与几种酸或盐混合后的情况:

混合组别	混合前酸或盐的总浓度	混合比例及混合溶液性质
①	c(HA)=0.02mol/L	等体积混合，pH>7
②	HB溶液的pH=2	V1 mLNaOH溶液与V2mLHB溶液，pH=7
③	c(H2C)=0.01mol/L	等体积混合，pH>7
④	c(NaHD)=0.01mol/L	等体积混合，pH=7

回答下列问题:
(1)①组混合液中，HA、A^-、Na⁺三种粒子浓度由大到小的顺序为________，若pH=8，则c(Na⁺)-c(A^-)=________mol/L(填具体数字)。
(2)由②组混合液pH=7可推知，V₁____V₂。
(3)③组混合液中，pH>7的原因是______________________。
(4)0.01mol/LNaHD溶液中，水的电离度=_________。(已知:水的电离度=[已电离的水分子的个数/水分子总数]×100%)
(5)仅凭上述结果，一定能确定HA、HB、H₂C、H₂D四种酸中属于弱酸的是_________。

7 . 蛋壳的主要成分是CaCO₃，含有少量的SiO₂、MgCO₃及色素等杂质，测定蛋壳中钙含量的操作步骤如图所示:

已知：CaC₂O₄、MgC₂O₄都难溶于水。
回答下列问题：
（1）样品溶于盐酸后得到的滤渣主要是________________________________。
（2）①②操作时，加入饱和(NH₄)₂C₂O₄溶液和氨水的作用是_______________________。
（3）洗涤最好选用_____(填“冰水”或“0．lmol/L草酸铵溶液”)，其目的是____________________。
（4）在一定温度下，向2L的密闭容器中放入足量的草酸钙（固体所占体积忽略不计）发生反应:CaC₂0₄(s)CaO(s)+CO(g)+CO₂(g)，若前5min 内生成 CaO 的质量为11.2g，则该段时间内v(CO)=_______。
（5）滴定操作是用标准酸性高锰酸钾溶液滴定生成的草酸，通过钙与草酸的定量关系，可间接求出钙的含量。 步骤1:将溶液A加蒸馏水稀释至250mL。
步骤2:取稀释后的溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化。
步骤3:用0.0190 mol·L^-1KMnO₄溶液滴定步骤2所得溶液至终点，消耗KMnO₄溶液V₁mL。
步骤4：重复步骤2、步骤3的操作3次，记录数据如下表：

实验编号	KMnO4溶液的浓度（mol /L)	KMnO4液滴入的体积（mL)
1	0.0190	V1=20.02
2	0.0190	V2= 20.00
3	0.0190	V3=19.98
4	0.0190	V4 = 20.80

①KMnO₄溶液和草酸溶液在稀硫酸中反应的离子方程式为____________________。
②滴定终点的现象是________________________________________。
③该蛋壳中CaCO₃的质量分数=_______%，则此法求得的钙含量_________实际值(填“>”“=”或“<”)

8 . 乙二醛（OHC-CHO）是一种重要的精细化工产品。
Ⅰ．工业生产乙二醛
(1)．乙醛（CH3CHO）液相硝酸氧化法
在Cu(NO₃)₂催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为______该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点是_______
(2)．乙二醇（HOCH₂CH₂OH）气相氧化法
l）.已知：OHC－CHO(g)＋2H₂(g)HOCH₂CH₂OH(g) ΔH＝－78 kJ·mol^－1   K₁
2H₂(g)＋O₂(g)2H₂O(g)   ΔH＝－484 kJ·mol^－1   K₂
乙二醇气相氧化反应HOCH₂CH₂OH(g)＋O₂(g)OHC—CHO(g)＋2H₂O(g)的ΔH＝________kJ·mol^－1。相同温度下，该反应的化学平衡常数K＝________(用含K₁、K₂的代数式表示)。
2）.反应②在热力学上趋势很大，其原因是________
3）.当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO₂的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450～495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是_____________、_____________________

4）.在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，能说明乙二醇气相氧化反应达到平衡状态的是_______（填选项字母）。
A．体系压强不再变化                              B．氧醇比保持不变
C．混合气体的密度保持不变                    D．气体平均相对分子质量保持不变
Ⅱ．乙二醛被氧化可生成乙二酸即草酸，某些蔬菜中含有较多的草酸，如果人类不注意合理饮食容易形成草酸钙结石。某研究所利用SDT Q600热分析仪对草酸钙晶体（CaC₂O₄·H₂O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量——分解温度的关系如下图。如果残留固体为11.12 克，求残留固体的成分和物质的量_________。

9 . 乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯等化工原料，也是制取染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。
(1)已知在常温常压下：
①CH₃CH₂OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(g)△H₁=-1366.8kJ/mol
②2CO+O₂(g)=2CO₂(g) △H₂=-556kJ/mol
③H₂O(g)=H₂O(l) △H₃=-44kJ/ mol
则CH₃CH₂OH(l)和O₂生成CO和H₂O(l)的热化学方程式是:_____________。
(2)在容积为2L的密闭容器中，由CO和H₂合成由乙醇的反应为：2CO+4H₂(g)=CH₃CH₂OH(l)+H₂O(g)，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，CO转化率如图所示（注:T₁、T₂均大于280℃）：

①图可推知T₁______T₂(填“>”、“<”、“=”)。
②该反应△H______0(填“>”、“<”、“=”)；升高温度，上述反应向______(填“正”“逆”)反应方向移动。
③平衡常数表达式为_________，降低温度平衡常数将_______(填“变大”、“变小”、“不变”下同），反应速率将___________。
④在T₂温度时，将1mol CO和2mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若容器内的压强与起始压强之比为2:3，则CO转化率为a=________。

10 . 碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途。
（1）真空碳热还原—氧化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
Al₂O₃(s)+AlCl₃(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)     △H=akJ·mol^-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl₃(g)     △H=bkJ·mol^-1
反应Al₂O₃(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=_________kJ·mol^-1(用含a、b的代数式表示)；
（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)   △H=Q kJ·mol^－1。在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间 物质	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)＝___________，T₁℃时，该反应的平衡常数K＝_______
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________(填字母编号)。
a．通入一定量的NO                           b．通入一定量的N₂
c．适当升高反应体系的温度               d．加入合适的催化剂
e．适当缩小容器的体积
③在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_________(填选项编号)。
a．单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO₂(g)
b．反应体系的压强不再发生改变
c．混合气体的密度保持不变
d．混合气体的平均相对分子质量保持不变
④若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol/L，则反应达平衡时c(NO)=_______ mol/L。NO的转化率_______（填“增大”、“减小”或“不变”)。