1 . 请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题：
(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 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(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)CO是有毒的还原性气体，工业上有重要的应用。 CO是高炉炼铁的还原剂，其主要反应为：Fe₂O₃(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO₂(g)       ΔH = a kJ mol^-1
①已知： Fe₂O₃(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)       ΔH₁ = + 489.0 kJ mol^-1
C(石墨)+CO₂(g) = 2CO(g)        ΔH₂ = + 172.5 kJ mol^-1
则a =___________。
②温度升高后，K值___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在T ℃时，该反应的平衡常数K = 64，在恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	2.0	1.0	1.0

下列说法正确的是___________(填字母)
a、若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b、甲容器中CO的平衡转化率为60%，大于乙
c、甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d、由于容器的体积未知，所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
(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。负极的电极反应是___________。

2 . 雾霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化物和硫氧化物是造成因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某恒容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) ΔH=a kJ·mol^-1。 在T℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表：

时间/min 浓度/mol·L-1	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①10~20 min内，NO的平均反应速率v(NO)=_____________。
②30 min 后升高温度，再次达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5:3:3．则a_____(填“>”“=”或“<”)0。
③30min后，只改变某一反应条件，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)。
A．通入一定量的NO
B．加入一定量的活性炭
C．降低温度
(2)NH₃催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示。

已知c(NO₂) : c(NO)=1: 1时，脱氮效果最佳。若生成1 mol N₂时反应放出的热量为b kJ，此时对应的脱氮反应的热化学方程式为____________。
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag—ZSW一5为催化剂进行反应,测得NO转化为N₂的转化率随温度的变化曲线如图所示。

①在=1时，最佳温度应控制在_____左右。
②若不使用CO，温度超过775 K时，发现NO的转化率降低，其可能的原因是___。

3 . 科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及物质未标出)。

(1)已知：CH₄、CO、H₂的燃烧热分别为890.3 kJ·mol^－1、283.0 kJ·mol^－1、285.8 kJ·mol^－1，则上述流程中第一步反应2CH₄(g)＋O₂(g)===2CO(g)＋4H₂(g)的ΔH＝_________。
(2)工业上可用H₂和CO₂制备甲醇，其反应方程式为CO₂(g)＋3H₂(g)⇌CH₃OH(g)＋H₂O(g)，某温度下，将1 mol CO₂和3 mol H₂充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表：

时间/h	1	2	3	4	5	6
	0.90	0.85	0.83	0.81	0.80	0.80

①用H₂表示前2 h 的平均反应速率v(H₂)＝_________________________________；
②该温度下，CO₂的平衡转化率为________。
(3)在300 ℃、8 MPa下，将CO₂和H₂按物质的量之比1∶3 通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO₂的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为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)。
(4)CO₂经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO₂(g)＋6H₂(g)⇌C₂H₄(g)＋4H₂O(g)　ΔH。在0.1 MPa时，按n(CO₂)∶n(H₂)＝1∶3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

①该反应的ΔH________0(填“＞”或“＜”)。
②曲线c表示的物质为________。
③为提高H₂的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施______________。（答出一条即可）

4 . 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)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g) △H,上述反应分两步完成，其反应历程如下图所示：

回答下列问题：
①写出反应I的热化学方程式_________。
②反应I和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)反应速率的是_______(填“反应I”或“反应Ⅱ”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原因可能是__________(反应未使用催化剂)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，T℃时，各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示：

①T℃时，该反应的平衡常数为_____________________(保留两位有效数字)。
②在10min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，20min时重新达到平衡，则改变的条件是__________________________________。
③在20min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N₂，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v_正_______v_逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NO₂存在如下平衡：2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0，在一定条件下NO₂与N₂O₄的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系：v(NO₂)=k₁·p²(NO₂)，v(N₂O₄)=k₂·p(N₂O₄)，相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下，k₁、k₂与平衡常数k_p(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k₁=____________；在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的点是___，理由是________。

5 . 1909年德国化学家哈伯在实验室首次合成氨，合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究正是基于科学化学反应原理的指导。
（1）已知298K时，N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），ΔH=–92.2kJ/mol，ΔS=–198.2J/(K·mol)，则根据反应进行的方向综合判据，常温下合成氨反应___（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）目前处于研究阶段的化学固氮新方法是N₂在催化剂表面与水发生如下反应：
已知：N₂(g)+ 3H₂(g)2NH₃(g)     ΔH₁=﹣92.4kJ/mol
2H₂(g)+ O₂(g)2H₂O(l)               ΔH₂=﹣571.6kJ/mol
2N₂(g)+ 6H₂O(l)4NH₃(g)+3O₂(g)          ΔH₃
则ΔH₃=___kJ/mol。
（3）合成氨反应在一密闭容器中发生，如图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
   
①t₄时刻，体系中是什么条件发生了变化？t₄____。
②下列时间段中，氨的百分含量最高的是____。
A．0～t₁       B．t₂～t₃       C．t₃～t₄       D．t₄～t₅
（4）在容积为1L的密闭装置中，充入4mol合成气（N₂、H₂），在400℃时反应，N₂的体积分数随时间变化关系如图所示。
   
①N₂、H₂的投料比为____。
②反应达到平衡后，测得装置中H₂的体积分数为25%，则400℃时，合成氨反应的平衡常数为___(可用分数表示)。
③在恒温恒容下，N₂、H₂、NH₃的投料为1.5mol、0.5mol、1mol，平衡时H₂的体积分数为___。

6 . 国家倡导推进传统产业改造升级，引导企业创新优化产业结构。其根本目的是节能减排，“减排”的关键是减少CO₂排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO₂。回答下列问题：
（1）CO₂的电子式是___。
（2）利用CO₂可合成尿素[CO(NH₂)₂]，合成原料除CO₂外，还有NH₃。该方法制备尿素的化学方程式是，该方法制备尿素一般需＞2，即NH₃过量，原因是____。
（3）利用太阳能，以CO₂为原料制取炭黑的流程如图1所示：一定条件“过程1”生成1mol炭黑的反应热为ΔH₁；“过程2”的热化学方程式为：2Fe₃O₄(s)6FeO(s)＋O₂(g)   ΔH₂。则图1中制备炭黑的热化学方程式为___。

（4）将1mol CO₂和3mol H₂充入容积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：2CO₂(g)＋6H₂(g) C₂H₄(g)＋4H₂O(g)     ΔH。
①图2是测得的该反应中X、Y的浓度随时间变化的曲线，其中X为___(写化学式)，反应达到平衡时的平均反应速率v(H₂)＝____mol·L^－1·min^－1。

②不同温度下平衡时，混合气体中H₂的物质的量随温度的变化曲线如图3所示，则该反应的ΔH____0(填“＞”“＜”或“不能确定”)；测定温度小于T₂时，反应体系中无O₂存在，则T₁～T₂的温度范围内，H₂的物质的量急剧增大的原因可能是____。

（5）CO₂还可以合成甲醇：CO₂(g)＋3H₂(g) H₂O(g)＋CH₃OH(g)   ΔH＝－53.7 kJ·mol^－1，一定条件下，将1 mol CO₂和2.8 mol H₂充入容积为2L的绝热密闭容器中，发生上述反应。CO₂的转化率[α(CO₂)]在不同催化剂作用下随时间的变化曲线如图4所示。n点的平衡常数K＝___。

7 . 二甲醚制备两种方法原理如下
第一种方法：丹麦Topspe工艺的合成气一步法，是专门针对天然气原料开发的一项新技术。
①2CH₄(g)+O₂(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H₁
第二种方法：二甲醚生产二步法，即先合成甲醇，甲醇在催化剂下制二甲醚。
②CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H₂
③2CH₃OH(g)CH₃OCH₃ (g)+H₂O(g) △H₃
(1)若由合成气(CO、H₂)直接制备 1molCH₃OCH₃(g)，且生成H₂O(1)，整个过程中放出的热量为244kJ，则△H₂=___________kJ·mol^－1。(已知：H₂O(1)=H₂O(g) △H=+44.0 kJ/mol)
(2)下列有关反应①叙述不正确的是___________
a.达到平衡后，升高温度，ν正减少、ν逆增大，平衡逆向移动
b.当四种物质的浓度相等，反应达到化学平衡状态
c.若改变条件，反应物的转化率一定增大，正反应速率一定大于逆反应速率
d.当达到平衡时2v_正(O₂)=v_逆(CH₄)
e.向该恒容平衡体系中充入氩气，ν正、ν逆均增大，平衡向右移动
(3)有人模拟制备原理Ⅱ，绘制如图甲图象：
i说明CO的转化率随温度升高先增大后减小的原因：______________________。
ii.反应②自发进行的条件是______________________。
iii.若在350℃时的2L的密闭容器中充入2 mol CO和6molH₂，8min达到平衡，c(CH₃OCH₃)=0.3mol·L^－1，用H₂表示反应②的速率是___________；可逆反应③的平衡常数K₃=___________。
iv.若350℃时测得容器中n(CH₃OH)=n(CH₃OCH₃)，此时反应③v(正)___________ν(逆)，说明原因_________。
                    
                                 甲                                                                      乙
(4)光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存，利用太阳光、CO₂、H₂O生成二甲醚的光能储存装置如图乙所示则b极的电极反应式为___________________________。

8 . 下列图示与对应的叙述不相符合的是

A．表示燃料燃烧反应的能量变化

B．表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化

C．表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程

D．表示强碱滴定强酸的滴定曲线

9 . 明矾石经处理后得到明矾【 KAl(SO₄)₂·12H₂O】。从明矾制备Al、K₂SO₄和H₂SO₄的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO₄)₂·12H₂O+3S＝2K₂SO₄+2Al₂O₃+9SO₂+48H₂O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是__________________。
（2）从水浸后的滤液中得到K₂SO₄晶体的方法是_____________________。

（3）A1₂O₃在一定条件下可制得AIN，其晶体结构如右图所示，该晶体中Al的配位数是____。
（4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，该电池反应的化学方程式是_____________________________。
（5）焙烧产生的SO₂可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时：
2SO₂(g) +O₂(g)2SO₃(g) △H₁= 一197 kJ/mol；
2H₂O (g)＝2H₂O(1) △H₂＝一44 kJ/mol；
2SO₂(g)+O₂(g)+2H₂O(g)＝2H₂SO₄(l) △H₃＝一545 kJ/mol。
则SO₃(g)与H₂O(l)反应的热化学方程式是__________________________。
焙烧948t明矾(M＝474 g/mol )，若SO₂的利用率为96%，可生产质量分数为98％的硫酸________t。

10 . （1）现用氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O，含少量FeCl₂杂质）制取纯净的CuCl₂·2H₂O，先将其制成水溶液，后按如图步骤进行提纯：

已知：相关物质的溶度积常数见下表:

物质	Cu(OH)2	Fe(OH)3	Fe(OH)2
Ksp	2.0×10ˉ20	1.0×10ˉ38	1.64×10ˉ14

请回答下列问题：
①请从下列物质中选出第一步中需加入的X(          )
a．NaClO            b．H₂O₂               c．KMnO₄            d．HNO₃
②溶液Ⅱ中含有少量的Fe^3＋，如何检验该离子的存在：_____________________________。
③若此时溶液中的c（Cu^2＋)=0.02mol/L，为得到纯净的CuCl₂·2H₂O晶体,可加入CuO固体，使溶液中的Fe^3＋完全转化为Fe(OH)₃沉淀且不沉淀Cu^2＋，调节pH的范围是_______。（通常认为残留在溶液中的离子浓度小于或等于1×10ˉ⁵ mol/L时就认为沉淀完全）。
④由溶液Ⅲ得到CuCl₂·2H₂O晶体的操作是___________________________________。
（2）镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式进行：Cd+2NiO(OH)+H₂O Cd(OH)₂+2Ni(OH)₂
回答下列问题：
①放电时，金属Cd作_______极；
②充电时的阳极电极反应式为_____________________________________________。
③充电时，当电路中通过0.2moleˉ，阴极质量将_______（填“增加”、“减少”）___g。