1 . 尿素是一种重要的氮肥.工业上常以液氨和为原料合成尿素，合成反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
(1)合成尿素总反应的热化学方程式为_______。
(2)为防止反应ⅰ中氨基甲酸铵分解成和，应采取的措施是_______(填标号)。
A.升高温度       B.降低温度       C.增大压强       D.减小压强
(3)Frejacques测定反应ⅱ中氨基甲酸铵[氨碳比]脱水速率，获得转化率()与反应温度、反应时间的关系如图。

①当反应温度高于氨基甲酸铵熔点时，脱水速率明显加快.则氨基甲酸铵熔点位于_______(填标号)。
A.140~145℃       B.145~155℃       C.155~160℃       D.160~170℃
②尿素会发生如下水解及缩合副反应：

温度升高，副反应加剧.当氨碳比、反应温度高于200℃时，转化率却不会随反应时间的延长而下降，其原因是_______。
(4)我国科学家利用电催化偶联和制备尿素.结合实验与计算机模拟结果，研究了合金表面碳氮偶联的反应历程，如图所示，其中吸附在合金表面上的物种用*标注。

①已知尿素中碳元素为+4价.碳氮偶联过程中化合价发生变化的元素有_______。
②碳氮偶联过程，氮原子上结合第_______个H⁺是生成尿素的决速步骤。
③碳氮偶联形成中间体，大大抑制了副产物_______的形成(填化学式)。

2 . CH₃OCH₃(二甲醚)常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO₂与 H₂合成 CH₃OCH₃涉及的相关热化学方程式如下：
I．CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁＝-49.01 kJ·mol^-1
II．2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₂＝-24.52 kJ·mol^-1
III．CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)△H₃
IV．2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)△H₄
回答下列问题：
(1)△H₄＝ ____________kJ·mol^-1。
(2)体系自由能变△G＝△H-T△S，△G<0 时反应能自发进行。反应 I、II、III 的自由能变与温度的关系如图 所示，在 298～998K 下均能自发进行的反应为________________(填“I”“II” 或“III”)。

(3)在三个体积均为 1 L 的恒容密闭容器中，起始时均通入 3 mol H₂和 1 mol CO₂，分别只发生反应 I、III、IV 时，CO₂的平衡转化率与温度的关系如图所示。

①△H₃_______________       (填“>”或“<”)0。
②反应IV，若 A 点总压强为p MPa，则 A 点时CO₂的分压为p(CO₂)＝ ___________p MPa(精确到 0.01)。
③在 B 点对应温度下，平衡常数 K(I)______________(填“大于”“小于”或“等于”)K(III)。
(4)向一体积为 1 L 的密闭容器中通入 H₂和 CO₂，只发生反应 IV，CO₂的平衡转化率与压强、温度及氢碳比 m[m＝]的关系分别如图1 和图 2 所示。

①图1 中压强从大到小的顺序为_______________，图2 中氢碳比 m 从大到小的顺序为________________。
②若在 1 L 恒容密闭容器中充入 0.2 mol CO₂和 0.6 mol H₂，CO₂的平衡转化率为 50%，则在此温度下该反应的平衡常数 K＝_____________(保留整数)。
(5)复旦大学先进材料实验室科研团队研究出以过渡金属为催化剂的电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图所示：

①石墨 2 电极上发生________________(“氧化”或“还原”)反应；
②石墨 1 发生的电极反应式为____________________。

3 . 以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝．电解铝时阳极产生的CO₂可通过二氧化碳甲烷化再利用．
请回答：
（1）已知：2Al₂O₃（s）═4Al（g）+3O₂（g）△H₁=3351KJ•mol^﹣1
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=﹣221KJ•mol^﹣1
2Al（g）+N₂（g）═2AlN（s）△H₃=﹣318KJ•mol^﹣1
碳热还原Al₂O₃合成AlN的总热化学方程式是___________________________。
（2）在常压、Ru/TiO₂催化下，CO₂和H₂混和气体（体积比1：4，总物质的量a mol）进行反应，测得CO₂转化率、CH₄和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示（选择性：转化的CO₂中生成CH₄或CO的百分比）．
反应ⅠCO₂（g）+4H₂（g）CH₄（g）+2H₂O（g）△H₄
反应ⅡCO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g）△H₅

①下列说法不正确的是_______
A．△H₄小于零
B．温度可影响产物的选择性
C．CO₂平衡转化率随温度升高先增大后减少
D．其他条件不变，将CO₂和H₂的初始体积比改变为1：3，可提高CO₂平衡转化率
②350℃时，反应Ⅰ在t₁时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL该温度下反应Ⅰ的平衡常数为______（用a、V表示）
③350℃下CH₄物质的量随时间的变化曲线如图3所示．画出400℃下0～t₁时刻CH₄物质的量随时间的变化曲线_______．

（3）据文献报道，CO₂可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是_______．

4 . 氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：
Ⅰ．（1）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

反应	大气固氮 N2（g）+O2（g）2NO（g）		工业固氮 N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
温度/℃	27	2000	25	400	450
K	3.8×10-31	0.1	5×108	0.507	0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于_____（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知；人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_____。
（2）NaNO₂是一种食品添加剂（有毒性，市场上常误与食盐混淆）。可用酸性KMnO₄溶液检验，完成其反应的离子方程式。MnO＋NO＋_____=Mn²⁺＋NO＋H₂O。
（3）工业生产以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反应的化学方程式为： 2NH₃（g）＋CO₂（g）CO（NH₂）₂（l）＋H₂O（l）   △H＜0。T₁℃时，在2 L的密闭容器中充入NH₃和CO₂模拟工业生产，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）= x，如图是CO₂平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。

其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是____；图中的B点处NH₃的平衡转化率为____。
II.（4）红磷P（s）和Cl₂（g）发生反应生成PCl₃（g）和 PCl₅（g），反应过程如下。
2P（s） + 3Cl₂（g）=2PCl₃（g）        △H₁=-612 kJ· mol^-1
2P（s） + 5Cl₂（g）=2PCl₅（g）        △H₂=-798 kJ· mol^-1
气态PCl₅生成气态PCl₃和Cl₂的热化学方程式为________。
（5）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH₄）_（n+2）P_nO_x，x=___（用n表示）。
（6）一定温度下，向浓度均为0.20 mol·L^-1的MgCl₂和CaCl₂混合溶液中逐滴加入Na₃PO₄，先生成__沉淀（填化学式）；当测得溶液中钙离子沉淀完全（浓度小于10^－5 mol·L^－1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c = ______mol·L^-1。（已知：Ksp[Mg₃（PO₄）₂] =6.0×10^-29，Ksp[Ca₃（PO₄）₂]=6.0×10^－26。）

5 . 合成气用途非常广泛，可以煤、天然气等为原料生产。回答下列问题：
(1)用H₂O(g)和O₂重整CH₄制合成气的热化学方程式如下：
(水蒸气重整)CH₄(g)+ H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) ∆H=+ 206 kJ·mol^-1
(氧气重整)CH₄(g)+0.5O₂(g)=CO(g)+2H₂(g) ∆H=-36 kJ·mol^-1
①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)的∆H=_______kJ·mol^-1。
②为了保持热平衡，同时用两种方式重整，不考虑热量损失，理论上得到的合成气中n(CO)： n(H₂)=1 ：____(保留两位小数)。
③用水蒸气电催化重整甲烷的装置如图。装置工作时，O^2-向_____(填“A”或“B’)极迁移；阳极发生的电极反应为___________。

(2)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应( I )、(II )的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与T的关系如下图所示。

①反应(II)的∆H_____(填“大于”“等于”或“小于”)0。
②气体的总压强：a点_____(填“大于”“等于”或“小于”)b点，理由是_________。
③c点时，反应C(s) +CO₂(g)2CO(g)的Kp=_____(填数值)。
④在恒容密闭容器中充入0. 5 mol CO、2 mol H₂O(g)只发生反应(II)，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为_______；达到平衡时，向容器中再充入0.5 mol CO、2 mol H₂O(g)，重新达到平衡时，CO的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

6 . 碳、氮是中学化学重要的非金属元素，在生产、生活中有广泛的应用。
（1）治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置，使NO与CO反应，产物都是空气中的主要成分。写出该反应的热化学方程式___。
已知：①N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)△H＝＋179.5kJ/mol
②2NO(g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)△H＝－112.3kJ/mol
③NO₂(g)＋CO(g)＝NO(g)＋CO₂(g)△H＝－234kJ/mol
（2）已知植物光合作用发生的反应如下：
6CO₂(g)＋6H₂O(l)C₆H₁₂O₆(s)＋6O₂(g)△H＝＋669.62 kJ/mol
该反应达到化学平衡后，若改变下列条件，CO₂转化率增大的是___。
a.增大CO₂的浓度b.取走一半C₆H₁₂O₆c.加入催化剂d.适当升高温度
（3）N₂O₅的分解反应2N₂O₅(g)4NO₂(g)＋O₂(g)，由实验测得在67℃时N₂O₅的浓度随时间的变化如下：

时间/min	0	1	2	3	4	5
C(N2O5)/(mol·L-1)	1.00	0.71	0.50	0.35	0.25	0.17

计算在0～2min时段，化学反应速率v(NO₂)＝___mol•L^－1•min^－1。
（4）新的研究表明，可以将CO₂转化为炭黑进行回收利用，反应原理如图所示。

①在转化过程中起催化作用的物质是___；
②写出总反应的化学方程式___。
（5）工业上以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂)，反应的化学方程式如下：2NH₃(g)＋CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)＋H₂O(l)
根据上述反应，填写下列空白
①已知该反应可以自发进行，则△H___0。(填“>”、“<”或“＝”)；
②一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比＝x，如图是x与CO₂的平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是___；B点处，NH₃的平衡转化率为___。

③一定温度下，在3L定容密闭容器中充入NH₃和CO₂，若x＝2，当反应后气体压强变为起始时气体压强的时达到平衡，测得此时生成尿素90g。该反应的平衡常数K＝___。

7 . 碳及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。
I．为解决大气中CO₂的含量增大的问题，某科学家提出如下构想：把工厂排出的富含CO₂的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO₂从溶液中提取出来，在合成塔中经化学反应使废气中的CO₂转变为燃料甲醇。部分技术流程如下:

（1）吸收池中反应的化学方程式为K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，△H<0。该反应为可逆反应，从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，其原因是 ____________________，_________________________
（2）已知：CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) △H₁=-890.3kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) △H₂=-571.6kJ/mol
如将CO₂与H₂以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH₄。写出CO₂(g)与H₂(g)反应生CH₄(g)与液态水的热化学方程式_____________。
II．某兴趣小组模拟工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，在容积固定为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H₂，加入合适的催化剂（催化剂体积忽略不计）后开始反应。测得容器内的压强随时间变化如下:

时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/Mpa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

（1）从反应开始到20min时，以CO表示反应速率为___________________
（2）下列描述能说明反应达到平衡是_______               
A.装置内CO和H₂的浓度比值不再改变
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器内气体的压强保持不变                            
D.容器内气体密度保持不变
（3）该温度下平衡常数K=_______，若达到平衡后加入少量CH₃OH(g)，此时平衡常数K值将_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
（4）该反应达到平衡后，再向容器中充入1mol CO和2mol H₂，此时CO的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)

8 . 低碳经济是指在可持续发展理念指导下，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。下列是有关碳元素的相关转化，回答下列问题：
（1）已知甲醇是一种清洁燃料，制备甲醇是煤液化的重要方向。若已知H₂(g)、CO(g)、CH₃OH(l)的燃烧热分别为∆H＝－285.8kJ/mol、△H＝－283.0kJ/mol、△H＝－726.5kJ/mol，CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(l)△H＝________kJ/mol。
（2）一定温度下，一定可以提高甲醇合成速率的措施有(      )
a.增大起始通入值
b.恒温恒容，再通入氦气
c.使用新型的高效正催化剂
d.将产生的甲醇及时移走
e.压缩体积，增大压强
（3）在恒温恒容条件下，下列说法可以判定反应CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)已经达到平衡状态的是(      )
a.体系中碳氢单键数目不再改变
b.体系中n(CO)：n(H₂)不再改变
c.体系中压强或者平均摩尔质量不再改变
d.单位时间内消耗氢气和CH₃OH的物质的量相等
（4）在恒压的容器中，曲线X、Y、Z分别表示在T₁°C、T₂°C和T₃°C三种温度下合成甲醇气体的过程。控制不同的原料投料比，CO的平衡转化率如图所示：
   
①温度T₁°C、T₂°C和T₃°C由高到低的顺序为：_________________；
②若温度为T₃°C时，体系压强保持50aMPa，起始反应物投料比n(H₂)/n(CO)＝1.5，则平衡时CO和CH₃OH的分压之比为__________，该反应的压强平衡常数K_p的计算式为__________。(K_p生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值，某物质的分压等于总压强×该物质的物质的量分数)。

9 . 硫化碳又称氧硫化碳(化学式为COS)，是农药、医药和其它有机合成的重要原料。COS的合成方法之一是在无溶剂的条件下用CO与硫蒸气反应制得，该法流程简单、收效高，但含有CO₂、SO₂等杂质。
（1）COS的电子式为_________。
（2）已知CO₂催化加氢合成乙醇的反应原理是: 2CO₂(g)+6H₂(g)C₂H₅OH+3H₂O(g) △H=-173.6 kJ/mol
下图是不同起始投料时，CO₂的平衡转化率随温度变化的关系,图中m=，为起始时的投料比，则 m₁、m₂、m₃从大到小的顺序为_______，理由是____________。

（3）天然气部分氧化制取的化工原料气中，常含有COS。目前COS水解是脱除COS的常见方法，即COS在催化剂作用下与水蒸气反应生成硫化氢，生成的硫化氢可用氧化锌等脱硫剂脱除。
①COS 水解的化学方程式为_________________。
②常温下，实验测得脱硫(脱除硫化氢)反应过程中，每消耗4.05gZnO，放出3.83 kJ热量。该脱硫反应的热化学方程式为_________________。
③近年来，电化学间接氧化法处理硫化氢的技术得到较快发展。该方法是利用Fe³⁺在酸性条件下与H₂S反应生成硫单质，反应后的溶液再用电解的方法“再生”，实现循环利用。电解法使Fe³⁺“再生”的离子方程式为___________，该反应的阳极材料是______。
④常温下，HCl和CuCl₂的混合溶液中，c(H⁺) =0.30mol/L，c(Cu²⁺) =0.10mol/L，往该溶液中通入H₂S 至饱和(H₂S的近似浓度为0.10mol/L)，_____(填“能”或“不能”)出现沉淀,用必要的计算过程和文字说明理由。
(已知K_a1(H₂S)= 1.3×10^-7，K_a2(H₂S)= 7.0×10^-5，K_sp(CuS) = 1.4×10^-36)