1 . 研究NO_x、SO₂等大气污染物的妥善处理对于解决化学污染问题具有重要意义。
(1)SO₂的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收。吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
①SO₂(g)+NH₃•H₂O(aq)＝NH₄HSO₃(aq) ΔH₁=akJ•mol^-1
②NH₃•H₂O(aq)+NH₄HSO₃(aq)＝(NH₄)₂SO₃(ag)+H₂O(l) ΔH₂=bkJ•mol^-1
③2(NH₄)₂SO₃(aq)+O₂(g)＝2(NH₄)₂SO₄(ag) ΔH₃=ckJ•mol^-1
则反应SO₂(g)+2NH₃•H₂O(aq)+O₂(g)＝(NH₄)₂SO₄(aq)+H₂O(l) ΔH=___。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO₃(s)+2SO₂(g)+O₂(g)2CaSO₄(s)+2CO₂(g)△H=-681.8kJ•mol^-1对煤进行脱硫处理。对于该反应，在温度为TK时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表：

时间/min 浓度/mol▪L-1	0	10	20	30	40	50
O2	1.00	0.79	0.60	0.60	0.64	0.64
CO2	0	0.42	0.80	0.80	0.88	0.88

0～10min内，平均反应速率v(O₂)=___mol•L^-1•min^-1。
(3)NO_x的排放主要来自于汽车尾气，有人用活性炭对NO进行吸附，反应为C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)△H=-34.0kJ•mol^-1，已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因是___；在1100K时，CO₂的体积分数为___。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p)在1050K、1.1×10⁶Pa时，该反应的化学平衡常数K_p=___(已知：气体分压(P分)气体总压(P)×体积分数)
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)△H=-746.8kJ•mol^-1实验测得，v_正=k_正c²(NO)•c²(CO)，v_逆=k_逆•c(N₂)•c²(CO₂)(k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，只升高温度，k_正增大的倍数___(填“＞”，“＜”或“=”)k_逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=___。

2 . 研究CO₂与CH₄反应使之转化为CO和H₂，对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重要的意义。
工业上CO₂与CH₄发生反应Ⅰ：CH₄(g)+CO₂(g) 2CO(g)+2H₂(g) ∆H₁
在反应过程中还发生反应Ⅱ：H₂(g)+CO₂(g)H₂O(g)+CO(g) ∆H₂=+41 kJ·mol⁻¹
(1)已知部分化学键的键能数据如下表所示：

化学键	C—H	H—H	C=O
键能(kJ·mol−1)	413	436	803	1076

则∆H_l =_______ kJ·mol⁻¹，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是________________，该反应工业生产适宜的温度和压强为_______(填标号)。
A.高温高压                    B.高温低压             C.低温高压                    D.低温低压
(2)工业上将CH₄与CO₂按物质的量1∶1投料制取CO和H₂时，CH₄和CO₂的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923 K时CO₂的平衡转化率大于CH₄的原因是________________________。
②计算923 K时反应Ⅱ的化学平衡常数K=______(计算结果保留小数点后两位)。
③1200 K以上CO₂和CH₄的平衡转化率趋于相等的原因可能是_______________。
(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。
①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，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是______________________。

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是________________________。
(4)高温电解技术能高效实现下列反应：CO₂+H₂O CO+H₂+O₂，其可将释放的CO₂转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下：

CO₂在电极a放电的电极反应式_____。

3 . 2019年10月27日,国际清洁能源会议(ICCE2019)在北京开幕。一碳化学成为这次会议的重要议程。甲醇、甲醛(HCHO) 等一碳化合物在化工 、医药，能源等方面都有着广泛的应用。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态)，反应生成1molHCHO过程中能量变化如图1。

已知：CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g) +H₂O(g) △H=-49.5kJ•mol^-1，则反应CO₂(g)+2H₂(g)=HCHO(g) +H₂O(g) △H=___________kJ•mol^-1。
(2)氧化剂可处理甲醛污染，结合图2分析春季(水温约为15℃)应急处理被甲醛污染的水源应选择的试剂为__________(填化学式)。

(3)纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇,CO₂(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H=akJ•mol^-1
①按=2，投料比将H₂与CO充入VL恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应测定CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图3所示。则a_____(填“＞”或“＜”)0；压强p₁、p₂、p₃由小到大的关系是__________________。

②在温度为T₁℃，向某恒容密闭容器中充入H₂和CO发生上述反应，起始时c(H₂)=c(CO)=2.0mol•L^-1。达到平衡时，CO的转化率为图3中的M点对应的转化率，则在该温度下，对应的N点的平衡常数为__________(保留3位有效数字)。
(4)工业上利用CH₄(CO和H₂)与水蒸气在一定条件下制取H₂：CH₄(g) +H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) △H=+203kJ•mol^-1，该中反应的逆反应速率及表达式为v_逆=k•c(CO)•c³(H₂),k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示，

CO浓度(mol•L-1)	H2浓度(mol•L-1)	逆反应速率(mol•L-1•min-1)
0.1	c1	8.0
c2	c1	16.0
c2	0.15	6.75

由上还数据可得该温度下，c₂=____________，该反应的逆反应速率常数k=______L³•mol^-3•min^-1)。

4 . CO₂是一种温室气体，对人类的生存环境产生巨大的影响，维持大气中CO₂的平衡对生态环境保护有着重要意义。
（1）CO₂加氢合成低碳烯烃技术能有效利用CO₂，以合成C₂H₄为例。该转化分为两步进行：
第一步：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)       ΔH₁=+41.3kJ/mol
第二步：2CO(g)+4H₂(g)C₂H₄(g)+2H₂O(g)       ΔH₂=-210.5kJ/mol
CO₂加氢合成乙烯的热化学方程式为__。
（2）利用CO₂和H₂合成甲醇又是一个有效利用CO₂的途径，反应如下：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)       ΔH₃
①在容积为2L的恒容密闭容器中，通入2molCO₂和3molH₂发生上述反应，下列说法能够表明该可逆反应达到平衡状态的是__（填字母）
a.消耗1.5molH₂时，有0.5molCH₃OH生成
b.转移3mol电子时，消耗11.2L（标准状况下）CO₂
c.体系中气体的密度不变
d.水蒸气的体积分数保持不变
e.单位时间内生成H₂与生成H₂O的物质的量之比为3：1
②研究温度对该反应甲醇产率的影响。在210℃～290℃，保持原料气中CO₂和H₂的投料比不变，按一定流速发生上述反应。得到甲醇平衡产率与温度的关系如图所示，ΔH₃__0（填“＞”、“=”或“＜”）。判断依据是__。

③在一固定容积的密闭容器中发生上述反应。若要提高平衡时CH₃OH产率，则可以采取的措施是__（填字母）。
a.升温       b.加入催化剂       c.增加CO₂的浓度       d.加入H₂加压       e.加入惰性气体       f.分离出甲醇
（3）在一定温度和催化剂作用下，也可将CO₂转化为燃料CH₄，反应方程式为CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)。当30℃时，一定量的CO₂和H₂混合气体在容积为1L的恒容密闭容器中发生上述反应，5min后达到平衡，此时各物质的浓度如下表：

物质	CO2(g)	H2(g)	CH4(g)	H2O(g)
浓度/mol·L-1	0.2	0.8	a	1.6

则a=__，该反应平衡常数K=__。
（4）以TiO₂/Cu₂Al₂O₄为催化剂，利用CH₄可以将CO₂直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示，乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__。

5 . K₂ FeO₄在水中不稳定，发生反应：＋l0H₂O4Fe(OH)₃（胶体）＋8OH^－＋3O₂，其稳定性与温度(T)和溶液pH的关系分别如下图所示。下列说法不正确的是

A．由图甲可知上述反应 △H < 0

B．由图甲可知温度：T1 > T2 > T3

C．由图甲可知K2 FeO4的稳定性随温度的升高而减弱

D．由图乙可知图中a < c

6 . 碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题：
(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al₂O₃+ 15C+5N₂=2Al₂₃O₂₇N₅+15CO，产物Al₂₃O₂₇N₅中氮的化合价为_______。
(2)真空碳热冶铝法包含很多反应，其中的三个反应如下：
Al₂O₃ (s)+ 3C(s)=Al₂OC(s)+2CO(g) △H₁
2Al₂OC(s) + 3C(s)=Al₄C₃(s) + 2CO(g) △H₂
2Al₂O₃ (s)+ 9C(s)= Al₄C₃ (s) + 6CO(g) △H₃
①△H₃=_______ (用△H₁、△H₂表示)。
②Al₄C₃可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃，该反应的化学方程式为_______。
(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应，CO 与CO₂平衡分压比的自然对数值(1nK=2.303lgK)与温度的关系如图所示(已知K_p是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数。分压=总压× 气体的物质的量分数)。

I．Mn₃C(s)+4CO₂(g) 3MnO(s)+5CO(g) K_p(I)
II．Mn(s)+CO₂(g) MnO(s)+CO(g) K_p(II)
III．Mn₃C(s) + CO₂(g) 3Mn(s)+2CO(g) K_p(III)
①△H＞0 的反应是_______   (填“I”“II”或“III”)。
②1200 K时，在一体积为2L的恒容密闭容器中有17.7 gMn₃C(s)和0.4molCO₂，只发生反应I，5min后达到平衡，此时CO的浓度为0.125 mol/L，则0~5 min 内v (CO₂)=_______。
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO₂(g)，只发生反应II，下列能说明反应II达到平衡的是_______   (填字母 )。
A．容器的体积不再改变       B．固体的质量不再改变       C．气体的总质量不再改变
④向恒容密闭容器中加入Mn₃C 并充入0.1molCO₂，若只发生反应III，则在A点反应达到平衡。当容器的总压为a kPa时，CO₂的转化率为_______；A点对应温度下的K_p(III)=_______。

7 . 钛白粉(TiO₂)是重要的白色颜料，LiFePO₄是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO₃和少量Fe₂O₃ )进行钛白粉和LiFePO₄的联合生产工艺如下图所示:

回答下列问题:
（1） LiFePO₄中Fe的化合价是_______________________。
（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。
（3）用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:__________________________。操作Ⅱ为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。
（4）TiO²⁺易水解，则其水解的离子方程式为______________________；“转化”利用的是TiO²⁺的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是________________________________。
（5）“沉铁”的的是使Fe³⁺生成FePO₄，当溶液中c(PO₄^3-)= 1.0×10^-17mol/L时可认为Fe³⁺沉淀完全，则溶液中Fe³⁺沉淀完全时的c(Fe³⁺)=_______mol/L[已知:该温度下，K_sp(FePO₄)=1.0×10^-22]。
（6）由“沉铁”到制备LiFePO₄的过程中，所需17% H₂O₂溶液与草酸( H₂C₂O₄)的质量比是_____。

8 . COS 和H2S 是许多煤化工产品的原料气。已知：
Ⅰ.COS(g)+H₂(g)H₂S(g)+CO(g)       ΔH=X kJ·mol^-1；
I.CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)       ΔH=-42 kJ·mol^-1；
（1）断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示：

分子	COS(g)	H2(g)	CO(g)	H2S(g)	H2O(g)	CO2(g)
能量/kJ·mol-1	1321	440	1076	680	930	1606

则X=_____________________。
（2）向10 L容积不变的密闭容器中充入1mol COS(g)、1mol H₂(g)和1mol H₂O(g)，进行上述两个反应，在某温度下达到平衡，此时CO的体积分数为4%，且测得此时COS的物质的量为0.80mol，则该温度下反应I的平衡常数为_________________（保留两位有效数字）
（3）现有两个相同的2 L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器M、N，在M 中充入1mol CO和1molH₂O，在N 中充入1molCO₂和1molH₂，均在700℃下开始按Ⅱ进行反应。达到平衡时，下列说法正确的是_________。
A.两容器中CO 的物质的量M>N
B.两容器中正反应速率M
C.容器M 中CO的转化率与容器N 中CO₂的转化率之和小于1
D.两容器中反应的平衡常数M>N
（4）氢硫酸、碳酸均为二元弱酸，其常温下的电离常数如下表：

	H2CO3	H2S
Ka1	4.4× 10-7	1.3×10-7
Ka2	4.7× 10-11	7.1×10-15

煤的气化过程中产生的H₂S 可用足量的Na₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式为______________；常温下，用100mL0.2mol·L^-1InaOH溶液吸收448mL（标况）H₂S气体，反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序为__________________________________。
（5）25℃时，用Na₂S沉淀Cu²⁺、Sn²⁺两种金属离子 (M²⁺)，所需S^2-最低浓度的对数值1gc(S^2-)与Igc(M²⁺)的关系如右图所示，请回答：

①25℃时Ksp(CuS)=_______________。
②25℃时向50mL的Sn²⁺、Cu²⁺浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na₂S溶液，当Na₂S溶液加到150mL时开始生成SnS沉淀，则此时溶液中Cu²⁺浓度为_____________mol/L。

9 . H₂X 和H₂Y均为二元弱酸，常温下，将NaOH 溶液分别加到H₂X 和H₂Y的溶液中，在不同pH 环境下不同形态的粒子（即酸、酸式酸根、酸根离子）的组成分数如图所示：

下列说法正确的是

A．在pH=7的溶液中HX－、X2−、HY－和Y2−能大量共存

B．向Na2X溶液中加入少量H2Y 溶液，发生反应：X2−+H2Y=HX－+HY－

C．1L.0.1 mol∙L−1NaHY溶液中n(HY－)+2n(Y2−)+n(H2Y) =0.1mol

D．HX－的水解平衡常数为Kb=10−7

10 . “绿水青山就是金山银山”，研究NO₂、NO、CO、NO₂^- 等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
（1）已知：①NO₂ + CO    CO₂ + NO 该反应的平衡常数为K₁（下同）每1mol下列物质分解为气态基态原子消耗能量分别为     

NO2	CO	CO2	NO
812kJ	1076kJ	1490kJ	632kJ

②N₂(g)+O₂(g) 2NO(g)             ΔH＝+179.5 kJ/mol          K₂     
③2NO(g) +O₂(g)2NO₂(g)          ΔH＝-112.3 kJ/mol          K₃
试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式____________________________以及此热化学方程式的平衡常数K=____________（用K₁、K₂、K₃表示）
（2）污染性气体NO₂与CO在一定条件下的反应为：2NO₂+4CO4CO₂+N₂，某温度下，在1L密闭容器中充入0.1mol NO₂和0.2mol CO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的，则反应开始到平衡时CO的平均反应速率v(CO)=________。
若此温度下，某时刻测得NO₂、CO、CO₂、N₂的浓度分别为amol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L，要使反应向逆反应方向进行，a的取值范围________________。
（3）电化学降解NO₂^-的原理如下图：
①电源的负极是________（填A或B）阴极反应式为________________________________________。

②若电解过程中转移了6mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差为_________g。