1 . 近年来我国大力加强温室气体催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。回答下列问题：
(1)已知：   
   
写出催化氢化合成甲醇的热化学方程式_____。
(2)为提高的产率，理论上应采用的条件是______(填序号)。
a．高温高压        b．低温低压            c．高温低压       d．低温高压
(3)250℃时，在恒容密闭容器中由催化氢化合成，如图为不同投料比 时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。

反应物X是___(填“”或“”)。
(4)250℃时，在体积为的恒容密闭容器中加入、和催化剂，10min时反应达到平衡，测得。
①前10min内的平均反应速率____。
②化学平衡常数________。
③催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间，得到如下四组实验数据：

实验编号	温度/K	催化剂	的转化率/%	甲醇的选择性/%
A	543	纳米棒
B	543	纳米片
C	553	纳米棒
D	553	纳米片

根据上表所给数据，用生产甲醇的最优条件为___(填实验编号)。

2 . 氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。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)已知：N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)；ΔH₁＝＋180.5 kJ·mol^－1
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)；ΔH₂＝－393.5 kJ·mol^－1
2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)；ΔH₃＝－221 kJ·mol^－1
反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N₂(g)＋2CO₂(g)的ΔH＝________ kJ·mol^－1。
(2)催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH₃消除NO污染，其反应原理为4NH₃＋6NO5N₂＋6H₂O。不同温度条件下，n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时，得到NO脱除率曲线如图所示：

①n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比为1∶3时，对应的是曲线________(填“a”“b”或“c”)。
②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是____________。
(3)NO氧化反应：2NO(g)＋O₂(g)⇌2NO₂(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图：

Ⅰ. 2NO(g)→N₂O₂(g)；ΔH₁　
Ⅱ. N₂O₂(g)＋O₂(g)→2NO₂(g)；ΔH₂
①化学反应速率有速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O₂气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T₃和T₄(T₄>T₃)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度_____(填“T₃”或“T₄”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因：______。

(4) NH₃催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图：

研究发现在以Fe₂O₃为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程的总反应方程式：_______。

3 . 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________。

4 . 甲醇既是基本有机化工原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料。
（1）工业上合成甲醇的反应为：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
平衡常数K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断该反应为 ________反应（填“吸热”或“放热”）。 某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2 mol/L，则CO的转化率为______，此时的温度为______（从表中选择）。
（2）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)＝2CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH₁ kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g) ΔH₂ kJ/mol
③H₂O(g)＝H₂O(l) ΔH₃ kJ/mol
则反应 CH₃OH(l)+O₂(g)＝CO(g)+2H₂O(l) ΔH＝ _____________ kJ/mol（用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃表示）。
（3）现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水（主要含有Cr₂O₇²‾）时，实验室利用如图装置模拟该法：

①N电极的电极反应式为 ___________________________________。
②请完成电解池中Cr₂O₇²‾转化为Cr³⁺的离子反应方程式：
Cr₂O₇²‾ + ______ Fe²⁺ + ______ ＝ ______ Cr³⁺ + ______ Fe³⁺ + ______
（4）处理废水时，最后Cr³⁺以Cr(OH)₃形式除去，当c(Cr³⁺)＝1×10‾⁵ mol/L 时，Cr³⁺沉淀完全，此时溶液的pH＝______。（已知：K_sp=6.4×10‾³¹，lg2=0.3）

5 . 碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ：Fe(s)+CO₂(g) FeO(s)+CO(g)     ΔH₁     平衡常数为K₁
反应Ⅱ：Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)     ΔH₂   平衡常数为K₂
不同温度下，K₁、K₂的值如下表：

现有反应Ⅲ：H₂(g)+CO₂(g) CO(g)+H₂O(g)，结合上表数据，反应Ⅲ是_______ (填“放热”或“吸热”）反应。
（2）已知CO₂催化加氢合成乙醇的反应原理为：
2CO₂(g)+6H₂(g) C₂H₅OH(g)+3H₂O(g)   ∆H<0。
设m为起始时的投料比，即m= n(H₂)/ n(CO₂)。

①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为______________________。
②图2中m₁、m₂、m₃从大到小的顺序为________________________。
③图3表示在总压为5MPa的恒压条件下，且m=3时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质化学名称为______________，T₄温度时，该反应平衡常数K_P的计算式为(不必化简)_______________________。
（3）已知：NH₃·H₂O的K_b=1.7×10^－5，H₂CO₃的Ka₁=4.3×10^－7、Ka₂=5.6×10^－11。工业生产尾气中的CO₂捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，工艺流程是将烟气冷却至15.5℃～26.5℃后用氨水吸收过量的CO₂。所得溶液的pH___________7（填“＞”、“=”或“＜”）。烟气需冷却至15.5℃～26.5℃的可能原因是____________。

（4）为了测量某湖水中无机碳含量，量取100mL湖水，酸化后用N₂吹出CO₂，再用NaOH溶液吸收。往吸收液中滴加1.0mol/L盐酸，生成的V(CO₂)随V(盐酸)变化关系如图所示，则原吸收液中离子浓度由大到小的顺序为__________。

6 . 氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是

A．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0

B．氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−

C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023

D．反应2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：∆H=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和

7 . 能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率，请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应：N₂+3H₂ 2NH₃是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol N₂完全反应生成NH₃可放出92 kJ热量。如果将10 mol N₂和足量H₂混合，使其充分反应，放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH₃
①则用N₂表示的化学反应速率为__________________。
②一定条件下，当该反应进行到最大限度时，下列说法正确的是______(填编号)
a.N₂的转化率达到最大值
b.N₂、H₂和NH₃的体积分数之比为1 : 3 : 2
c.体系内气体的密度保持不变            
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如下图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程____(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。
   
(4)用CH₄和O₂组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图：
   
①则d电极是____(填“正极” 或“负极”)，c电极的电极反应式为_____________________________。
②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O₂在标准状况下的体积为______L。

8 . 已知X和Y能发生如下反应：X＋Y=H₂O＋盐，下列有关物质X和Y所属种类的判断中一定不正确的是(　　)

A．X为酸、Y为碱	B．X为碱性氧化物、Y为酸
C．X为盐、Y为碱	D．X为碱性氧化物、Y为酸性氧化物

9 . 已知使36g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占1/3体积，CO₂占2/3体积，已知：C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H=-Q₁kJ/mol，CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-Q₂kJ/mol，与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是中正确的是（　　）

A．2Q2kJ

B．Q2kJ

C．3（Q1+Q2）kJ

D．3Q1KJ

10 . C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
（1）已知：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₁=-566kJ/mol
S(l)+O₂(g)=SO₂(g) ΔH₂=-296kJ/mol
一定条件下，可以通过CO与SO₂反应生成S(1)和一种无毒的气体，实现燃煤烟气中硫的回收，写出该反应的热化学方程式_______________________________。
（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO₂，发生上述（1）中回收硫的反应。若反应进行到20min时达平衡，测得CO₂的体积分数为0.5，则前20min的反应速率ν(CO)= _________，该温度下反应化学平衡常数K=____________（L·mol^-1）
（3）在不同条件下，向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO₂，反应体系总压强随时间的变化如图（Ⅰ）所示：
   
①图（Ⅰ）中三组实验从反应开始至达到平衡时，v(CO)最大的为___________（填序号）
②与实验a相比，c组改变的实验条件可能是_________________。
（4）“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO₂。室温条件下，将烟气通入(NH₄)₂SO₃溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图（Ⅱ）所示，b点时溶液pH=7，则n(NH₄⁺)∶n(HSO₃^-)=______。
   
（5）间接电化学法可除NO。其原理如图（Ⅲ）所示，写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_______________________________。