1 . 探索氮氧化合物反应的特征及机理，对处理该类化合物的污染问题具有重要意义。回答下列问题：
（1）工业上利用Na₂CO₃溶液吸收NO、NO₂混合气制备NaNO₂，该反应可实现NO和NO₂的完全转化，反应的化学方程式为________。
（2）NO₂可发生二聚反应生成N₂O₄，化学方程式为 ，上述反应达到平衡后，升高温度可使体系颜色加深，则该反应的________0（填＞或＜）。已知该反应的正反应速率方程为υ_正= k_正·c²(NO₂)，逆反应速率方程为υ_逆=k_逆·c(N₂O₄)，其中k_正、k_逆分别为正、逆反应的速率常数。则图（lgk表示速率常数的对数； 表示温度的倒数）所示①、②、③、④四条斜线中，能表示lgk_正随变化关系的是斜线________，能表示lgk_逆随变化关系的是斜线________。

（3）图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a + 1.5、a+0.5、a－0.5、a－1.5，则温度T₁时化学平衡常数K=_______mol^－1·L。已知温度T₁时，某时刻恒容密闭容器中NO₂、N₂O₄浓度均为0.2 mol·L^－1，此时υ_正________υ_逆（填＞或＜）；上述反应达到平衡后，继续通入一定量的NO₂，则NO₂的平衡转化率将________，NO₂的平衡浓度将________（填增大、减小或不变）。

2 . 以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝。回答下列问题：
（1）已知：2Al₂O₃(s)=4Al(g)＋3O₂(g) ΔH₁=3351kJ·molˉ¹
2C(s)＋O₂(g)=2CO(g) ΔH₂=-221kJ·molˉ¹
2Al(g)＋N₂(g)=2AlN(s) ΔH₃=-318kJ·molˉ¹
碳热还原Al₂O₃合成AlN的总热化学方程式是___。
（2）工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。纯净氧化铝的熔点很高（约2045℃），在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石（Na₃AlF₆）在1000℃左右就可以得到熔融体。
如图是电解槽的示意图。

①写出电解时阳极的电极反应式：___。
②电解过程中生成的氧气全部与石墨电极反应生成CO和CO₂气体。因此，需要不断补充石墨电极。工业生产中，每生产9吨铝阳极损失5.4吨石墨。每生产9吨铝转移电子的物质的量为___mol，生成的二氧化碳的物质的量为___mol。
（3）可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，以铝合金为负极。
①以NaCl溶液为电解质溶液时，正极反应式为___。
②以NaOH溶液为电解质溶液时，负极反应式为___。

3 . 和是两种主要的温室气体，以和为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：
(1)工业上催化重整是目前大规模制取合成气（CO和H₂混合气称为合成气）的重要方法，其原理为：
反应Ⅰ：；
反应Ⅱ：；
和反应生成和的热化学方程式是___________________。
(2)将1 mol 和1 mol 加入恒温恒压的密闭容器中（温度298K、压强100kPa），发生反应Ⅰ，不考虑反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率，p为分压（分压=总压×物质的量分数），若该条件下，当分解20%时，__________kPa∙s^-1。
(3)将和在一定条件下反应可制得合成气，在1 L密闭容器中通入与，使其物质的量浓度均为，在一定条件下发生反应：，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示：

①压强、、、由小到大的关系为_________。
②对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数（记作），如果，求x点的平衡常数________________（用平衡分压代替平衡浓度计算）。
③下列措施中能使平衡正向移动的是___________（填字母）。
a．升高温度
b．增大压强
c．保持温度、压强不变，充入He
d．恒温、恒容，再充入1 mol 和1 mol
(4)科学家还研究了其他转化温室气体的方法，利用图所示装置可以将转化为气体燃料CO（电解质溶液为稀硫酸），该装置工作时，M为_________极（填“正”或“负”），导线中通过2 mol电子后，假定体积不变M极电解质溶液的pH__________（填“增大”、“减小”或“不变”），N极电解质溶液变化的质量__________g。

4 . 氢能作为一种清洁高效的二次能源，在未来能源格局中发挥着重要作用。已知：常温下，，。回答下列问题：
（1）常温下、水的分解不能自发进行的热力学依据是________________________。
（2）将负载在上，产氧温度在1200℃，产氢温度在1000℃时，可顺利实现水的分解，氢气产量高且没有明显的烧结现象。循环机理如下，过程如图1所示，不考虑温度变化对反应的影响。
第Ⅰ步：
第Ⅱ步：

①_________285.84（填“>”“<”或“=”）。第Ⅰ步反应中化合价有变化的元素为________（填名称）。
②第Ⅱ步反应的，，、分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。1000℃时，在体积为1L的B反应器中加入2mol发生上述反应，测得和物质的量浓度随时间的变化如图2所示，则60min内，_________（保留2位小数）。a点时________（填最简整数比）；平衡时，体系压强为10kPa，则_________。
（3）热力学铜-氯循环制氢法分电解、水解、热解三步进行。

电解：；
水解：；
热解：。
已知：为白色固体，。
电解装置如图所示，则A为________极（填“阳”或“阴”），B极电极反应为______________。

5 . 减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。
（1）对温室气体CO₂的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用H₂还原CO₂是解决温室效应的重要手段之一。
已知：①H₂和CH₄的燃烧热分别为285.5kJ/mol和890.0kJ/mol。
②H₂O(1)=H₂O(g) ΔH=+44kJ/mol
试写出H₂还原CO₂生成CH₄和H₂O(g)的热化学方程式__。
（2）CO₂在Cu−ZnO催化下，可同时发生如下的反应I、II，可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁=-57.8kJ/mol
II.CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=+41.2kJ/mol
在Cu−ZnO存在的条件下，保持温度T不变，在一刚性密闭容器中，充入一定量的CO₂及H₂，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：

	CO2	H2	CH3OH	CO	H2O(g)	总压/kPa
起始/mol	5.0	7.0	0	0	0	p0
平衡/mol			n1		n2	p

若反应I、II均达平衡时，p₀=1.2p，则表中n₁=__，此时n₂=3.则反应I的平衡常数K_p=__(无需带单位，用含总压p的式子表示。已知：气体各组分的分压p(B)，等于总压乘以其体积分数)。
（3）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸，CO₂(g)+CH₄(g)CH₃COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是__；300～400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是__。

（4）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加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g) ΔH＞0在T℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

时间/min	0	10	20	30	40	50
c(NO)/mol•L−1	1.0	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
c(N2)/mol•L−1	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
c(CO2)/mol•L−1	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是__填字母)。
A.通入一定量的CO₂
B.加入合适的催化剂
C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的NO
E.加入一定量的活性炭
F.适当升高温度

6 . 氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：

已知：
反应I：SO₂(g) + I₂(g) + 2H₂O(l) = 2HI(aq) + H₂SO₄(aq) ΔH₁ =﹣213 kJ·mol^-1
反应II：H₂SO₄(aq) = SO₂(g) + H₂O(l) +1/2O₂(g) ΔH₂ = +327 kJ·mol^-1
反应III：2HI(aq) = H₂(g) + I₂(g) ΔH₃ = +172 kJ·mol^-1
则反应2H₂O(l) = 2H₂ (g)+O₂(g) ΔH = ________。
(2)H₂S可用于高效制取氢气，发生的反应为2H₂S(g)⇌S₂(g)＋2H₂(g)。
Ⅰ.若起始时容器中只有H₂S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图：

①图中曲线1表示的物质是________________(填化学式)。
②A点时H₂S的转化率为__________________。
③C点时，设容器内的总压为pPa，则平衡常数K_p=________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0mol H₂S、1.0mol H₂S，测得不同温度下H₂S的平衡转化率如图所示：

①M点和O点的逆反应速率v(M)______v(O) (填“>”“<”或“=”，下同)；
②M、N两点容器内的压强2P(M)_____P(N)，平衡常数K(M)_____K(N)。

7 . 十八大以来，各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国，我国每年煤炭燃烧释放出的大量SO₂严重破坏生态环境。现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CaSO₄(s)+CO(g) CaO(s) + SO₂(g) + CO₂(g) 活化能Ea₁，ΔH₁=218.4kJ·mol^-1
反应Ⅱ：CaSO₄(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO₂(g)       活化能Ea₂，ΔH₂= -175.6kJ·mol^－1
请回答下列问题：
（1）反应CaO(s)+3CO(g)+SO₂(g)⇌CaS(s)+3CO₂(g)；△H=__________kJ•mol^-1；该反应在________（填“高温”“低温”“任意温度”）可自发进行。
（2）恒温密闭容器中，加入足量CaSO₄和一定物质的量的CO气体，此时压强为p₀。tmin中时反应达到平衡，此时CO和CO₂体积分数相等，CO₂是SO₂体积分数的2倍，则反应I的平衡常数K_p＝________(对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作K_p，如p(B)＝p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
（3）图1为1000K时，在恒容密闭容器中同时发生反应I和II，c(SO₂)随时间的变化图象。请分析图1曲线中c(SO₂)在0～t₂区间变化的原因___________________。

                                        图1                                                                 图2
（4）图2为实验在恒容密闭容器中，测得不同温度下，反应体系中初始浓度比与SO₂体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是______________________。
A．当气体的平均密度不再变化，反应I和反应Ⅱ同时达到平衡状态
B．提高CaSO₄的用量，可使反应I正向进行，SO₂体积分数增大
C．其他条件不变，升高温度，有利于反应I正向进行，SO₂体积分数增大，不利于脱硫
D．向混合气体中通入氧气（不考虑与SO₂反应），可有效降低SO₂体积分数，提高脱硫效率
（5）图1中，t₂时刻将容器体积减小至原来的一半，t₃时达到新的平衡，请在图1中画出t₂-t₃区间c(SO₂)的变化曲线__________。

8 . 研究大气污染物SO₂、CH₃OH与H₂O之间的反应，有利于揭示雾霾的形成机理。
反应i：
反应ii：
（1）CH₃OSO₃H发生水解：△H=______kJ/mol。
（2）T℃时，反应ii的CH₃OH(g)、SO₃(g)的初始浓度分别为，平衡时SO₃转化率为0.04%，则K=_____________。
（3）我国科学家利用计算机模拟计算，分别研究反应ii在无水和有水条件下的反应历程，如图所示，其中分子间的静电作用力用“…”表示。

①分子间的静电作用力最强的是_____________（填“a”、“b”或“c”）。
②水将反应ii的最高能垒由_____________eV降为_____________eV。
③d到f转化的实质为质子转移，该过程断裂的化学键为____（填标号）。
A．CH₃OH中的氢氧键B．CH₃OH中的碳氧键
C．H₂O中的氢氧键D．SO₃中的硫氧键
（4）分别研究大气中H₂O、CH₃OH的浓度对反应i、反应ii产物浓度的影响，结果如图所示。

①当c(CH₃OH)大于10^-11mol.L^-1时，c(CH₃OH)越大，c(H₂SO₄)越小的原因是_____________。
②当c(CH₃OH)小于10^-11mol.L^-1时，c(H₂O)越大，c(CH₃OSO₃H)越小的原因是_____________。

9 . 我国科学家首次抓住“兔耳朵”解密催化反应“黑匣子”。图a是TiO₂结构图，图b是TiO₂吸附H₂O后形成“兔耳朵”的结构图，图c是图b的俯视图。下列叙述错误的是

A．由图a可知，每隔4个Ti原子会有一列凸起

B．由图b可知，凸起位置上的Ti原子是反应的活性位点

C．由图c可知，水分子和羟基之间靠共价键结合

D．将CO引入体系，通过观察凸起结构变化，证实水煤气变换催化反应的发生

10 . 工业上常以闪锌矿（主要成分ZnS，含Fe、Cu、Cd等元素的杂质）为原料，通过火法或湿法炼锌，两种方法都是先将闪锌矿焙烧得到以ZnO为主要成分的焙砂，再分别制得锌。具体流程如下：

已知：

	Fe3+	Zn2+	Cu2+	Fe2+	Cd2+
开始沉淀的pH	1.1	5.9	4.7	7.6	6.9
沉淀完全的pH	3.2	8.1	6.7	9.6	9.7

(1)火法炼锌涉及的主要反应：
2C(s) + O₂(g) = 2CO(g) H=﹣220 kJ· mol^-1
2ZnS(s) + 3O₂(g) = 2ZnO(s) + 2SO₂(g) H=﹣930 kJ· mol^-1
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO₂(g) H= +198 kJ· mol^-1
则ZnS(s) + 2O₂(g) + C(s) = Zn(g) +CO₂(g) + SO₂(g) 的H=_______________。
(2)湿法炼锌工艺中加入双氧水的目的是____________，调节pH的范围是________，滤渣1的成分是___________（写化学式），滤渣2的成分是___________（写化学式）。
(3)含锌废液是造成环境污染的重要原因之一。
①已知氢氧化锌和氢氧化铝性质相似。向电解后废液中加入稍过量的KOH溶液（假设其他物质不与碱反应），发生反应的离子方程式是_______________。
②一种生产锌的新技术碱浸—电解法的原理是：将ZnO溶于KOH溶液得到四羟基合锌酸钾[K₂Zn(OH)₄]溶液，再电解该溶液即获得金属锌。用石墨电极电解时阴极的反应式是___________。