1 . 回答下列问题:
(1)已知室温下CO的燃烧热为283kJ/mol，则CO的燃烧热的热化学方程式为____。
(2)工业上利用CO和H₂合成清洁能源CH₃OH，其反应为:CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ∆H=-116kJ/mol，如图①表示CO的平衡转化率()随温度和压强变化的示意图中横坐标X表示的是_________，Y₁______Y₂(填“＜”、“=”、“＞”)；
   

(3)合成甲醇的反应原理为:CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，在0.5L的密闭器中，充入1 mol CO₂和3molH₂，在500℃下生反应，测得CO₂(g和CH₃OH(g)的量随时间变化如图②所示。
①反应进行到4min时，v_(正)____v_(逆)(填“＜”、“=”、“＞”)，0～4min，H₂的平均反应速率v(H₂)=_____________；
②该温度下平衡常数为_____________；
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________；
A. v_正(CH₃OH)=3v_逆(H₂)
B.CO₂、H₂、CH₃OH和H₂O浓度之比为1:3:1:1
C.恒温恒压下，气体的体积不再变化
D.恒温恒容下，气体的密度不再变化
(4)为提高燃料的能量利用率，常将其设计为燃料电池。某电池以甲醇为燃料，空气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极写出该燃料电池的负极反应式：_________。

2 . CH₄是重要的清洁能源和化工原料,CH₄和CO₂都是产生温室效应的主要气体，且前者影响更大。
（1）二氧化碳的电子式为______________。
（2）25℃、101Kpa下，1g CH₄完全燃烧生成液态水和CO₂放热55.64kJ,则表示CH₄燃烧热的热化学方程式为：__________________________________。
（3）CH₄和CO₂反应可以生成价值更高的化工产品，在250℃、以镍合金为催化剂，向2L密闭容器中通入4mol CH₄和6mol CO₂发生反应如下：CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)。平衡时甲烷的物质的量为1mol。
①计算此温度下，该反应的平衡常数K=_________mol²/L²。
②下列各项不能说明该反应处于平衡状态的是_________。
A.容器中的压强恒定 B CH₄的转化率恒定
C.容器中气体的密度恒定 D. CH₄与CO物质的量之比恒定
（4）甲烷-空气碱性（KOH为电解质）燃料电池的负极反应式为_________________。相同条件下甲烷燃料电池与氢气燃料电池的能量密度之比为________。（能量密度之比等于单位质量可燃物完全反应转移的电子数之比）
（5）科学家以CO₂和H₂为原料合成乙烯，6H₂(g)+2CO₂(g)CH₂=CH₂(g)+4H₂0(g)，已知温度对CO₂平衡转化率和催化剂催化效果的影响如图所示，请回答下列问题：

①生成乙烯的速率：v（M）有可能大于v（N），其理由是_________________。
②若投料比n（H₂）：n（CO₂）=4：1，则图中M点时，C₂H₄的体积分数为_______％。
③若想提高C₂H₄的产率，可采取的措施有___________________。

3 . “二青会”火炬塔中使用的燃料是天然气，主要成分是甲烷，作为一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质。
（1）已知：CH₄的燃烧热为ΔH=－890kJ•mol^－1，CO的燃烧热为ΔH=－283kJ•mol^－1
①深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O₂作用产生的能量存活。常温常压下，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO₂气体和液态水，放出的能量___（填“<”“>”或“＝”）890kJ。
②写出1molCH₄（g）不完全燃烧生成CO(g)和H₂O(l)的热化学方程式___。
（2）甲烷与CO₂可用于制备合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）：CH₄(g)＋CO₂(g)＝2CO(g)＋2H₂(g)，1gCH₄(g)参加以上反应可释放15.46kJ的热量，则如图中能表示该反应过程中能量变化的是___（填字母）。

（3）甲烷转化为CO和H₂的反应为：CH₄(g)＋H₂O(g)⇌CO(g)＋3H₂(g) ΔH>0
①在一定条件下，CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则p₁___p₂（填“<”“>”或“＝”）；A、B、C三点处对应的平衡常数（K_A、K_B、K_C）由大到小的顺序为___。

②在恒温恒压的密闭容器中，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态依据的是___（填字母）。
a.v（CH₄）＝v（CO）
b.混合气体的密度不发生变化
c.容器内混合气体的总压强不发生变化
d.一段时间内，用CH₄表示的平均反应速率等于零
③将CH₄和H₂O(g)按等物质的量混合，一定条件下反应达到平衡，CH₄的转化率为50%，则反应前与平衡后，混合气体的平均相对分子质量之比为___。
（4）甲烷可以合成甲醇来代替日益供应紧张的燃油。工业上用甲烷为原料制备甲醇分为两个阶段：
①制备合成气：CH₄(g)＋H₂O(g)⇌CO(g)＋3H₂(g)。
②合成甲醇：CO(g)＋2H₂(g)⇌CH₃OH(g)。实验室在恒温（500℃）、恒容（1L）密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH₂通入容器中，10min、40min、50min时分别测得容器中甲醇的浓度为0.60mol•L^－1、0.80mol•L^－1、0.80mol•L^－1。则此条件下该反应开始10min内，H₂的平均反应速率为__；平衡常数K的数值为___。

4 . （1）已知：①CH₃OH(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋3H₂(g)　ΔH＝＋49.0 kJ/mol
②CH₃OH(g)＋O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－192.9 kJ/mol
由上述方程式可知：CH₃OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJ/mol。
已知水的气化热为44 kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________。
（2）以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH₂)₂]。
已知：①2NH₃(g)＋CO₂(g)===NH₂CO₂NH₄(s)　ΔH＝－159.5 kJ/mol
②NH₂CO₂NH₄(s)===CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)　ΔH＝＋116.5 kJ/mol
③H₂O(l)===H₂O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学方程式是_____________________________。
（3）已知：①Fe(s)＋O₂(g)===FeO(s)　ΔH₁＝－272.0 kJ/mol
②2Al(s)＋O₂(g)===Al₂O₃(s)　ΔH₂＝－1675.7 kJ/mol
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_____________________________________。该反应的自发性趋势很大，原因是________________________________________。

5 . 丙烯腈(CH₂=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH₂=CHCHO)和乙腈(CH₃CN)等，回答下列问题：
(1)用于生产丙烯腈的原料丙烯具有一定的危险性。某市化工园区曾发生一起丙烯储罐突然爆炸起火事件，大火产生的高温使消防队员难以靠近火场。已知丙烯的燃烧热为2049 kJ/mol，则其燃烧反应的热化学方程式为：____________________。
(2)图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_____________________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）
A.催化剂活性降低        B.平衡常数变大        C.副反应增多        D.反应活化能增大
   
(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与的关系如图（b）所示。由图可知最佳约为________，理由是___________________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________。
(4)现以丙烯为原料，合成环状酯J。有关工艺流程图如下。已知：烯烃复分解反应是指在催化剂作用下，实现碳—碳双键两边基团换位的反应。如两个丙烯分子进行烯烃换位，生成丁烯和乙烯。
   
参考化学方程式：2CH₂=CHCH₃CH₃CH=CHCH₃+CH₂=CH₂
i.①的反应类型是_____________，物质E的结构简式是___________。
ii.有机化合物C有多种同分异构体，请写出其中属于酯类且能发生银镜反应的所有同分异构体的结构简式__________________。

6 . 化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳。而氢气和氮气都被认为是无碳无污染的清洁能源。
Ⅰ.“氢能”将是未来最理想的新能源。
（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为M（s）+xH₂═MH_2x（s） △H<0（M表示某种合金）。图甲表示温度分别为T₁、T₂时，最大吸氢量与氢气压强的关系。

下列说法中正确的是___（填字母代号）。
a.T₁>T₂
b.增大M的量，上述平衡向右移动
c.增大氢气压强，加快氢气的吸收速率
d.金属储氢过程中M作还原剂，价态升高
（2）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g) △H>0，在850℃时平衡常数K=1。若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6.0molH₂O。
①850℃时反应达到平衡，x应满足的条件是_____。
②对于上述平衡状态，改变下列条件能使反应速率增大，且平衡向正向移动的是____（填字母代号）。
a.选用更高效的催化剂
b.升高温度
c.及时分离出氢气
d.增加氢气的浓度
Ⅱ.CO₂是合成尿素的原料。
现以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池（如装置乙所示），其中负极通入H₂，正极通入O₂和CO₂的混合气体。装置丙中a、b为石墨，电解一段时间后，b电极附近滴入酚酞溶液变红，NaCl溶液的体积为100mL。

（1）工作过程中，装置乙中电极c为____（填电极名称）极。
（2）若在a极产生112mL（标准状况）气体，25℃时丙装置中所得溶液pH=____（忽略电解前后溶液体积变化，不考虑气体的溶解）。
Ⅲ.氨是制备尿素的原料。NH₃、N₂O₄等在工农业生产、航天航空等领域有广泛应用。
（1）氨在氧气中燃烧，生产水和一种空气组成成分的单质。已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H=-92.4kJ/mol，H₂的燃烧热为286kJ/mol。试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式：________________________。
（2）氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol·L^-1的氨水和bmol·L^-1的硫酸溶液以3:2的体积比混合，反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出NH₃·H₂O的电离平衡常数：___________。
（3）用氨水除去SO₂，已知25℃时，NH₃·H₂O的K_b=1.8×10^-5，H2SO3的K_a1=1.3×10^-2，K_a2=6.2×10^-8。若氨水的浓度为2.0mol·L^-1，将SO₂通入该氨水中，当c(OH^-)降至1.0×10^-7mol·L^-1时，溶液中离子浓度从大到小的关系是_________________。

7 . （一） 尿素又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步：
第一步：2NH₃（l）＋CO₂（g）H₂NCOONH₄（氨基甲酸铵）（l） △H₁= -330．0 kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄（l）H₂O（l）＋H₂NCONH₂（l） △H₂= + 226．3 kJ·mol^－1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 m³ 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如上图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v（CO₂）＝___mol/（L·min）。
③当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温、恒容下再充入一定量气体He，则CO（NH₂）₂（l）的质量_________（填增加、减小或不变）。
（二）氨是制备尿素的原料，NH₃、N₂H₄等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol/L的氨水与bmol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_________。
（三）氢气是合成氨的原料。氢能将是未来最理想的新能源。
（1）在25℃,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142．9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。
（2）氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C（s）+ H₂O（g）CO（g）+H₂（g），在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6．0mol H₂O。
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有______________ 。

A．容器内的压强不变

B．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等

C．混合气的密度不变

D．单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂

②x应满足的条件是_________________。
（四）CO₂是合成尿素的原料，但水泥厂生产时却排放出大量的CO₂。华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如图所示：

（1）上述生产过程的能量转化方式是______________________________________。
（2）上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为________，阴极的电极反应式为_____________。

8 . 甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ／mol，甲醚可作燃料电池的燃料。
（1）写出甲醚燃烧的热化学方程式_______________________________________；已知H₂（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8 kJ·mol^-1、393.5 kJ·mol^-1；计算反应4C（s）+6H₂（g）+O₂（g）==2CH₃OCH₃ （g）的反应热为_________________；
（2）工业上利用H₂和CO₂合成二甲醚的反应如下：6H₂（g）+2CO₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g） △H＜0
①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应．下列能判断反应达到化学平衡状态的是
______（选填编号，注意大小写）
a．c（H₂）与c（H₂O）的比值保持不变
b．单位时间内有2mol H₂消耗时有1mol H₂O生成
c．容器中气体密度不再改变
d．容器中气体压强不再改变
②温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH₃OCH₃的产率将
________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均式量将__________；
（3）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为____________________；
（4）用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500 mL滴有酚酞的NaCl溶液，装置如图所示：

请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象_______________________________；当燃料电池消耗2.8 LO₂（标准状况下）时，计算此时：NaCl溶液的pH=__________（假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出）。

9 . 通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用。
I．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，存在以下平衡：
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO和H₂O（g），800℃时测得部分数据如下表。

t/min	0	1	2	3	4
n（H2O）/mol	0．600	0．520	0．450	0．350	0．350
n（CO）/mol	0．400	0．320	0．250	0．150	0．150

则该温度下反应的平衡常数K=                  。（保留2位有效数字）
（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H₂O（g）、2molCO₂、2mol H₂，此时v （正）_____________ v （逆）（填“>” “="”" 或 “<”）。
II．已知CO（g）、H₂（g）、CH₃OH（l）的燃烧热分别为283 kJ·mol^-1、286 kJ·mol^-1、726 kJ·mol^-1。
（3）利用CO、H₂合成液态甲醇的热化学方程式为                            。
（4）依据化学反应原理，分析增加压强对制备甲醇反应的影响                 。
III．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如右图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2—。

（5）以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式                          。
（6）已知一个电子的电量是1．602×10^—19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1．929×10⁵C的电量时，生成NaOH             g。
Ⅳ．煤燃烧产生的CO₂是造成温室效应的主要气体之一。
（7）将CO₂转化成有机物可有效地实现碳循环。如：
a．6CO₂+6H₂OC₆H₁₂O₆+6O₂ b．2CO₂ + 6H₂C₂H₅OH +3H₂O
c．CO₂ + CH₄CH₃COOH d．2CO₂ + 6H₂ CH₂=CH₂ + 4H₂O
以上反应中，最节能的是              ，反应b中理论上原子利用率为                 。

10 . 我省煤资源丰富，通过煤的气化和液化，能使煤炭得以更广泛的应用．
Ⅰ．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，存在以下平衡：
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）
（1）向2L恒容密闭容器中充入CO和H₂O（g），800℃时测得部分数据如下表．

t/min	0	1	2	3	4
n（H2O）/mol	1.20	1.04	0.90	0.70	0.70
n（CO）/mol	0.80	0.64	0.50	0.30	0.30

则从反应开始到2min时，用H₂表示的反应速率为          ；该温度下反应的平衡常数K=        （小数点后保留1位有效数字）．
（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol H₂O（g）、2molCO₂（g）、2molH₂（g），此时v_正        v_逆（填“＞”“＜”或“=”）．
Ⅱ．已知CO（g）、H₂（g）、CH₃OH（l）的燃烧热分别为283kJ•mol^﹣1、286kJ•mol^﹣1、726 kJ•mol^﹣1．
（3）利用CO、H₂合成液态甲醇的热化学方程式为         ．
（4）依据化学反应原理，分析升高温度对制备甲醇反应的影响         ．
Ⅲ．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如右图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2﹣．

（5）以己烷（C₆H₁₄）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式                    ．
（6）用该电池电解1L饱和食盐水，当固体电解质中有0.05mol O^2-发生迁移时，理论上，被电解的食盐水的pH=_______(忽略电解过程中溶液体积变化)