1 . 甲醛(HCHO)俗称蚁醛，在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。
I·甲醛的制备
工业上利用甲醇脱氢法制备甲醛，已知：CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g) △H
（1）该反应的能量变化如图甲所示，△H=___kJ•mol^-1。

（2）为提高CH₃OH转化率，采取的措施有___、___；在温恒容条件下，该反应达到平衡状态的标志有___（填标号）。
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的总压强保持不变
c.v(CH₃OH)_消耗=v(H₂)_生成
d.甲醛的浓度保持不变
（3）选用Ag/SiO₂—ZnO作催化剂，在400～750℃区间进行活性评价，图乙给出了甲醇转化率与甲醛选择性（选择性越大，表示生成该物质越多）随反应温度的变化曲线。制备甲醛的最佳反应温度为___（填标号），理由是___。
a.400℃b.650℃c.700℃d.750℃

（4）T℃时，在2L恒容密闭容器中充入1mol甲醇，发生反应：
①CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)
②CH₃OH(g)CO(g)+2H₂(g)
平衡时甲醇为0.2mol，甲醛为0.7mol。则反应i的平衡常数K=___。
II.甲醛的用途
（5）将甲醛水溶液与硫酸镍(NiSO₄)溶液混合，可用于化学镀镍。反应过程中有CO₂产生，则该反应的离子方程式为___：若收集到112mLCO₂（标准状况），理论上转移电子___mol。

2 . 完成下列填空。
(1)在 25℃、101kPa 时，C(s)、H₂(g)、CH₃COOH(l)的燃烧热分别为 393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol，则 2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)= CH₃COOH(l)的△H=___________。
(2)温度为 T 时，在 2 L 的密闭容器中加入 2.0 mol SO₂和 1.0 mol O₂发生反应，达到平衡时容器内气体压强变为起始时的 0.7 倍。该反应的平衡常数为_____。
(3)在一定体积 pH＝12 的 Ba(OH)₂溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO₄ 溶液， 当溶液中的 Ba^2＋恰好完全沉淀时，溶液 pH＝11。若反应后溶液的体积等于 Ba(OH)₂溶液与 NaHSO₄溶液的体积之和，则 Ba(OH)₂溶液与 NaHSO₄溶液____
(4)利用如图所示的电解装置，可将雾霾中的 NO、SO₂转化为硫酸铵，从而实现废气的回 收再利用。通入 NO 的电极反应式为_____；若通入的 NO 体积为 4.48 L(标况下)，则理论上另一电极通入 SO₂的物质的量应为_________。

3 . 水煤气变换[CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
（1）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。

该历程中决速步骤的化学方程式为__（方程式两边若有相同物料不用约简）。水煤气变换反应的热化学方程式为__。
（2）t₁℃时，密闭容器中，通入一定量的CO和H₂O，发生水煤气变换反应，容器中各物质浓度(单位：mol·L^-1)变化如下表所示：

时间(min)	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①一定处于平衡状态的时间段为__。
②5～6min时间段内，平衡移动方向为__(填“向左移动”或“向右移动”)，根据表中数据判断，平衡移动的原因是__(填字母编号)。
a.增加了H₂O(g)的量            b.增加氢气浓度          c.使用催化剂          d.降低温度
③t₂℃时(t₂＞t₁)，在相同条件下发生上述反应，达平衡时，CO浓度__c₁(填“＞”“＜”或“=”)。
（3）已知反应Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图所示：

①该反应是__(填“吸热”或“放热”)反应。
②若T₁时水煤气变换反应的平衡常数等于0.5，则T₁时FeO(s)+H₂(g)Fe(s)+H₂O(g)的平衡常数为__。
（4）水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电极A上H₂参与的电极反应为__。假设催化炉产生的CO与H₂物质的量之比为1︰2。电极A处产生的CO₂有部分参与循环利用，其利用率为__。

4 . 钴酸锂（LiCoO₂）电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：

已知：①还原性：Cl^－>Co^2＋；
②Fe^3＋和结合生成较稳定的[Fe（C₂O₄）₃]^3－，在强酸性条件下分解重新生成Fe^3＋。回答下列问题：
（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是________。
（2）从含铝废液得到Al（OH）₃的离子方程式为___________
（3）滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有________（填化学式）。写出LiCoO₂和盐酸反应的化学方程式____________
（4）滤渣的主要成分为_______（填化学式）。
（5）在空气中加热一定质量的CoC₂O₄·2H₂O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。
已知：①CoC₂O₄在空气中加热时的气体产物为CO₂。
②固体失重率＝对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量。

序号	温度范围/℃	化学方程式	固体失重率
Ⅰ	120～220	CoC2O4·2H2O CoC2O4＋2H2O	19.67%
Ⅱ	300～350	______	59.02%

（6）已知Li₂CO₃的溶度积常数K_sp＝8.64×10^－4，将浓度为0.02 mol·L^－1的Li₂SO₄和浓度为0.02 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液等体积混合，则溶液中的Li^＋浓度为________ mol·L^－1。

5 . 研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。

(1)海水中无机碳的存在形式及分布如图所示,用离子方程式表示海水呈弱碱性的主要原因______________________。已知春季海水pH＝8.1，预测冬季海水碱性将会_______(填“增强”或“减弱”)，理由是_________________。
(2)工业上以CO和H₂为原料合成甲醇的反应：CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(g) ΔH＜0，在容积为1L的恒容容器中，分别在T₁、T₂、T₃三种温度下合成甲醇。如图是上述三种温度下不同H₂和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是________(填字母)。

A．a、b、c三点H₂转化率：c＞a＞b
B．上述三种温度之间关系为T₁＞T₂＞T₃
C．c点状态下再通入1molCO和4molH₂，新平衡中H₂的体积分数增大
D．a点状态下再通入0.5molCO和0.5molCH₃OH，平衡不移动
(3)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如下图所示：

①NO的作用是_________________。
②已知：O₃(g)＋O(g)===2O₂(g) ΔH＝－143kJ·mol^－1
反应1：O₃(g)＋NO(g)===NO₂(g)＋O₂(g) ΔH1＝－200.2kJ·mol^－1。
反应2：热化学方程式为____________________________。
(4)若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g)=N₂(g)＋2CO₂(g) ΔH＝－759.8kJ·mol ^-1，反应达到平衡时，N的体积分数随n(CO)n(NO)的变化曲线如下图。

①b点时，平衡体系中C、N原子个数之比接近________。
②a、b、c三点CO的转化率从小到大的顺序为________；b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为__________。
③若n(CO)n(NO)＝0.8，反应达平衡时，N的体积分数为20%，则NO的转化率为_____。

6 . 能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。
(1)焦炭可用于制取水煤气。实验测得1.2 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了13.16 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________________________；该反应在________条件下能自发进行（选“高温”、“低温”或“任意温度”）。
(2)甲醇（CH₃OH）广泛用作燃料电池的燃料，工业上可由CO和H₂来合成，化学方程式为CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）。如图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①T₁________T₂（填“>”、“<”或“=”）。T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁________（填“>”、“<”或“=”）K₂。
②若容器容积不变，下列措施不能增加CO转化率的是________（填字母）。
a.降低温度                                     b.将CH₃OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂                      d.充入He，使体系总压强增大
③生成甲醇的化学反应速率（v）与时间（t）的关系如图所示。则图中t₂时采取的措施可能是___________________ ；

t₃时采取的措施可能是 _________________。
④若在T₁℃时，往一密闭容器通入等物质的量CO和H₂测得容器内总压强1MPa，40min达平衡时测得容器内总压强为0.6MPa，计算生成甲醇的压强平衡常数K_P＝________（MPa）^-2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
(3)甲醇（CH₃OH）燃料电池是以铂为电极，以KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别加入CH₃OH和O₂即可产生电流。负极加入的物质是________；正极的电极反应为_______________________。

7 . 根据要求填空：
（1）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热可制得铁系氧化物材料，已知25℃，101KPa时：4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）       △H=-1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）       △H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）=2FeCO₃（s）       △H=-1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式为___。
（2）某温度时水的离子积K_w=1.0×10^-13，则该温度时纯水的pH__7（填“＞”、“＜”或“=”）。该温度下，pH=2的CH₃COOH溶液中，c（OH^-）=__。
（3）向2份0.1mol/LCH₃COONa溶液中分别加入少量NH₄NO₃、Na₂SO₃固体（忽略体积变化），则CH₃COO^-浓度的变化依次为___、___（填“减小”“增大”或“不变”）。
（4）同浓度的NaA和NaB两种溶液pH前者大于后者，比较两份溶液中所含阴离子总浓度大小为c（NaA）__c（NaB）（填“＞”、“＜”或“=“）。
（5）25℃时，某溶液中Fe³⁺的浓度为0.010mol/L，使Fe³⁺恰好完全沉淀的pH为__。（已知：当离子浓度小于或等于10^-5mol/L认为完全反应；K_sp[Fe（OH）₃]=8×10^-38，lg2=0.3）

8 . 氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，含硫天然气制备氢气的流程如下图所示。

请回答下列问题：
I．转化脱硫：将天然气压入吸收塔，30℃时，在T．F菌作用下，酸性环境中脱硫过程如图所示。

(1)过程i的氧化剂是_____________。
(2)过程ii的离子方程式是________________。
(3)已知：①Fe³⁺在pH=l.9时开始沉淀，pH=3.2时沉淀完全。
②30℃时，在T.F菌作用下，不同pH的FeSO₄溶液中Fe²⁺的氧化速率如下表。

pH	0.9	1.2	1.5	1.8	2.1	2.4	2.7	3.0
Fe2+的氧化速率/g·L-1·h-1	4.5	5.3	6.2	6.8	7.0	6.6	6.2	5.6

请结合以上信息，判断工业脱硫应选择的最合适的pH范围是____＜pH＜____。
Ⅱ．蒸气转化：在催化剂的作用下，水蒸气将CH₄氧化。结合下图回答问题。

(4)①该过程的热化学方程式是____________________。
②比较压强p₁和p₂的大小关系：p₁____p₂（选填“＞”、“＜”或“=”）。
③在一定温度和一定压强下的体积可变的密闭容器中充入1mol CH₄和1mol水蒸气充分反应达平衡后，测得起始时混合气体的密度是平衡时混合气体密度的1.4倍，则CH₄的转化率为________。

9 . 研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。
（1）升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)的反应历程分两步：
i：2NO(g)N₂O₂(g)(快),v_1正＝k_1正c²(NO)　v_1逆＝k_1逆c(N₂O₂)　ΔH₁＜0
ii：N₂O₂(g)＋O₂(g)2NO₂(g)(慢),v_2正＝k_2正c(N₂O₂)c(O₂)　v_2逆＝k_2逆c²(NO₂)　ΔH₂＜0
请回答下列问题：
①一定温度下，反应2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)达到衡状态，请写出用k_1正、k_1逆、k_2正、k_2逆表示的平衡常数表达式K＝________
②由实验数据得到v_2正～c(O₂)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为___________(填字母)。

（2）100℃时，若将0.100 mol N₂O₄气体放入1 L密闭容器中，发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g) ΔH＝＋24.4 kJ·mol^－1。c(N₂O₄)随时间的变化如表所示。回答下列问题：

①在0～40 s时段，化学反应速率v(NO₂)为______ mol·L^－1·s^－1
②下列能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)。
A．2v(N₂O₄)＝v(NO₂) B．体系的颜色不再改变
C．混合气体的密度不再改变          D．混合气体的压强不再改变
③该反应达到平衡后，若只改变一个条件，达到新平衡时，下列能使NO₂的体积分数增大的是_________(填选项字母)。
A．充入一定量的NO₂ B．增大容器的容积
C．分离出一定量的NO₂ D．充入一定量的N₂
④100℃时，若将9.2 g NO₂和N₂O₄气体放入1 L密闭容器中，发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g)。某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50，则此时v_正(N₂O₄)_______v_逆(N₂O₄)(填“＞”“＝”或“＜”)。
⑤上述反应中，正反应速率v_正＝k_正·p(N₂O₄)，逆反应速率v_逆＝k_逆·p²(NO₂)，其中k_正、k_逆为速率常数，若将一定量N₂O₄投入真空容器中恒温恒压分解（温度298 K、压强100 kPa），已知该条件下k_正＝4.8×10⁴ s^－1，当N₂O₄分解10%时，v_正＝________kPa·s^－1。

10 . 研究氮氧化物的反应机理，对于消除其对环境的污染有重要意义。请回答下列与氮元素有关的问题:
(1)亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。它可由Cl₂和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl₂(g) 2ClNO(g)。已知几种化学的键能数据如下表所示:
当Cl₂与NO反应生成ClNO的过程中转移了4mol电子，理论上放出的热量为____kJ.
(2)在一个恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1 mol Cl₂(g)发生(1)中反应，在温度分别为T₁、T₂时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如下表所示

①T₁________T₂(填“>“”＜”或”＝”)。
②温度为T₂℃时，在相同容器中，充入4molNO(g)和2molCl₂(g)，则NO的平衡转化率___________50%(填“大于”、“等于”或“小于”)
③温度为T₂℃时，起始时容器内的强为p₀，则该反应的平衡常数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)。
(3)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H₂可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO₃^-)，其工作原理如图所示

①Ir表面发生反应的方程式为_________________________________________________。
②若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是___________________________________。
II:利用电化学原理，将NO₂、O₂和熔融KNO₃制成燃料电池，模拟工业电解法来精炼银，装置如图所示

请回答下列问题:
(4)①甲池工作时，NO₂转变成绿色硝化剂Y，Y是N₂O₅，可循环使用，则石墨II负极发生的电极反应式为____________________________________________。
②若用10A的电流电解60min，已知该电解池的电解效率为80.4％，则乙中阴极得到____g质量的Ag。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C/mol)