1 . 碳及其化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题：
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为 K=_______。
(2)已知在一定温度下，
①            平衡常数
②            平衡常数
③        平衡常数
则、、之间的关系是_______，=_______用含a、b的代数式表示。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：；该反应平衡常数随温度的变化如表所示：

温度	400	500	800
平衡常数K		9	1

该反应的正反应方向是_______反应填“吸热”或“放热”，若在500℃时进行，设起始时CO和H₂O起始浓度均为0.02mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为_______。
(4)电化学法还原二氧化碳为乙烯原理如下图所示。

A为电源的_______极(填“正”或“负”)，阴极电极反应式为_______。电路中转移0.2 mol 电子，理论上产生氧气_______ L(标准状况)。

2 . 甲醇是重要的化工原料。
I.用二氧化碳和氢气合成甲醇：
(1)已知：(a、b均为正数)，则表示燃烧热的热化学方程式为：_______。
(2)若在体积为的恒容密闭容器中充入和模拟工业合成甲醇的反应：，二氧化碳的转化率和温度的关系如下图所示。

①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.混合气体平均相对分子质量不变
B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变
D.反应速率满足以下关系：
②计算T=200℃时，该反应的化学平衡常数K=_______(计算结果保留一位小数)。
II.以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯【】的工作原理如下图所示。离子交换膜a为_______(填“阳膜”、“阴膜”)，阴极的电极反应式为_______。

3 . NO、SO₂是大气污染物但又有着重要用途。
I．已知：N₂ (g) + O₂(g) ＝ 2NO (g)                    ΔH₁= 180.5kJ·mol⁻¹
C(s) + O₂(g) ＝ CO₂(g) ΔH₂ = −393.5kJ·mol⁻¹
2C(s) + O₂(g) ＝2CO(g)                       ΔH₃ =−221.0kJ·mol⁻¹
(1)NO污染可通过与CO催化转化成N₂和CO₂除去，其热化学方程式2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g) ΔH =________ kJ·mol⁻¹
(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的NO和CO进行反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
a．容器中的压强不变
b．2v_正(CO)=v_逆(N₂)
c．气体的平均相对分子质量保持34.2不变
d．该反应平衡常数保持不变
e．NO和CO的体积比保持不变
Ⅱ．(3)SO₂可用于制Na₂S₂O₃，Na₂S₂O₃溶液的pH=8用离子方程式表示Na₂S₂O₃溶液具有碱性的原因___________。
(4)含SO₂的烟气可用Na₂SO₃溶液吸收。可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a电极上含硫微粒放电的反应式为_________________________(任写一个)。离子交换膜______(填标号)为阴离子交换膜。
      
(5)2SO₃(g)2SO₂(g)+O₂(g)，将一定量的SO₃放入恒容的密闭容器中，测得其平衡转化率随温度变化如图所示。图中a点对应温度下，已知SO₃的起始压强为P₀,该温度下反应的平衡常数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)。在该温度下达到平衡，再向容器中加入等物质的量SO₂和SO₃,平衡将___________(填“向正反应方向”或“向逆反应方向” “不”) 移动。

4 . 甲醇制烯烃(MTO)是煤制烯烃工艺路线的核心技术。煤制烯烃主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。
（1）煤的液化发生的主要反应之一为2H₂(g)+CO(g)=CH₃OH(g) △H=akJ·mol^－1，在不同温度下，K(500℃)=2.5(ml·L^－1)^－2，K(700℃)=0.2(mol·L^－1)^－2。
①△H___________0(填“>”、“<”、“=”)。
②若反应在容积为2L的密闭容器中进行，500℃测得某一时刻体系内H₂、CO、CH₃OH物质的量分别为2mol、1mol、3mol，则此时生成CH₃OH的速率____________消耗CH₃OH的速率(填“>”、“<”、“=”)
（2）通过研究外界条件对反应的影响，尽可能提高甲醇生成乙烯或丙烯的产率。甲醇制烯烃的主要反应有：
i 2CH₃OH(g)C₂H₄(g)+2H₂O(g) △H₁=－20.9 kJ·mol^－1
ii 3CH₃OH(g)C₃H₆(g)+3H₂O (g) △H₂=－98.1 kJ·mol^－1
iii 4CH₃OH(g)C₄H₈(g)+4H₂O(g) △H₃=－118.1 kJ·mol^－1
①C₃H₆转化为C₂H₄的热化学方程式为iv：2C₃H₆(g)3C₂H₄(g) △H₄___________。
②加入N₂作为稀释剂，反应i中C₂H₄的产率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
（3）为研究不同条件对反应的影响，测得不同温度下平衡时C₂H₄、C₃H₆和C₄H₈的物质的量分数变化，如图所示：

①随着温度的升高，C₃H₆的物质的量分数呈现先增大后减小的趋势。温度高于400℃时，原因是_________________________________。
②体系总压为0.1MPa，400℃时反应iv的平衡常数K_p=___________(列式计算，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③为了获得更高的C₂H₄在产物中的比例，控制的条件较适宜的是___________。
A.较低温度       B.较高温度       C.增加水醇比       D.降低水醇比

5 . 不同的化学反应具有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，通常用实验进行测定，也可以进行理论推算。
I．在科学研究中，科学家常用量热计来测量反应热。我校某化学兴趣小组的同学欲测定硫酸与氢氧化钠溶液反应的反应热，则：
(1)用98%浓硫酸(密度1.84 g/cm³)配制浓度为0.5 mol/L稀硫酸450 mL
①所需浓硫酸的体积为_________mL；
   
②选用的主要仪器有：烧杯、量筒、______、______、_______；
(2)测定中和热的装置如图所示。
①从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是_______；
②做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用____次；
③现用25 mL 0.5 mol/L的稀硫酸与50 mL 0.55mol/L氢氧化钠溶液反应测定，以下操作可能会导致测得的中和热数值偏大的是(        )
A．实验装置保温、隔热效果差            
B．量取稀硫酸的体积时仰视读数
C．分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中            
II．并不是所有反应的反应热均可通过实验直接测定。
(1)已知：由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。部分化学键键能数据如下表：

化学键	H-H	N-H	N≡N
键能(kJ/mol)	436	391	945

反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝a kJ·mol^-1，试根据表中所列键能数据估算a=__________。
(2)依据盖斯定律可以对某些反应的焓变进行推算。已知：
Fe₂O₃(s)+3CO(g)== 2Fe(s)+3CO₂(g) ΔH₁＝-24.8kJ/mol
3Fe₂O₃(s)+ CO(g)==2Fe₃O₄(s)+ CO₂(g) ΔH₂＝-47.1kJ/mol
Fe₃O₄(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO₂(g) ΔH₃＝+640.5kJ/mol
请写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式：_______________。

6 . NO_x（主要指NO和NO₂）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO_x是环境保护的重要课题。
（1）用水吸收NO_x的相关热化学方程式如下：
2NO₂(g)+H₂O(l)=HNO₃(aq)+HNO₂(aq) ΔH=−116.1 kJ·mol⁻¹
3HNO₂(aq)=HNO₃(aq)+2NO(g)+H₂O(l) ΔH=75.9 kJ·mol⁻¹
反应3NO₂(g)+H₂O(l)=2HNO₃(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol⁻¹。
（2）用稀硝酸吸收NO_x，得到HNO₃和HNO₂的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：________________________________。
（3）用酸性(NH₂)₂CO水溶液吸收NO_x，吸收过程中存在HNO₂与(NH₂)₂CO生成N₂和CO₂的反应。写出该反应的化学方程式：___________________________________。
（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH₃与NO_x反应生成N₂。将一定比例的O₂、NH₃和NO_x的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见下图）。
   
反应相同时间NO_x的去除率随反应温度的变化曲线如题下图所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NO_x的去除率先迅速上升的主要原因是____________________________；当反应温度高于380 ℃时，NO_x的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。
   

7 . （1）在一定条件下N₂与H₂反应生成NH₃，请回答：
①若反应物的总能量为E₁，生成物的总能量为E₂，且E₁＞E₂，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为___________________________________________。
（2）实验室用50mL0.50mol·L^－1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为___________________________；实验室提供了0.50mol·L^－1和0.55mol·L^－1两种浓度的NaOH溶液，应选择___________mol·L^－1的NaOH溶液进行实验。

（3）人类活动产生的CO₂长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。工业上常用高浓度的K₂CO₃溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如下：

①在阳极区发生的反应包括__________________________________和H^＋＋HCO===H₂O＋CO₂↑。
②简述CO在阴极区再生的原理：____________________________________。
（4）常温下，用NaOH溶液吸收SO₂得到pH＝9的Na₂SO₃溶液，试计算溶液中＝_______。（常温下H₂SO₃的电离平衡常数K_a1＝1.0×10^－2，K_a2＝6.0×10^－8）

8 . Ⅰ．尿素[CO(NH₂)₂]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH₃、CO₂为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：
第一步：2NH₃(g)＋CO₂(g)===H₂NCOONH₄(s)     ΔH=－272kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄(s)===CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)     ΔH=＋138kJ·mol^－1
（1）写出工业上以NH₃、CO₂为原料合成尿素的热化学方程式：_________________________
（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L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：

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，总反应进行到_________min时到达平衡。
（3）电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为________________________________。
Ⅱ．用焦炭还原NO₂的反应为：2NO₂(g)+2C(s ) N₂(g)+2CO₂(g)，在恒温条件下，1 mol NO₂和足量C发生该反应，测得平衡时NO₂和CO₂的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc₍A)_______Kc(B) （填 “﹥”、“<”或“﹦”）。
②计算C点时该反应的压强平衡常数K_p(C)=______（K_p是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

9 . 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
(1)正丁烷(C₄H₁₀)脱氢制1-丁烯(C₄H₈)的热化学方程式如下：
①C₄H₁₀(g)= C₄H₈(g)+H₂(g) ΔH₁
已知：②C₄H₁₀(g)+O₂(g)= C₄H₈(g)+H₂O(g) ΔH₂=-119 kJ·mol^-1
③H₂(g)+ O₂(g)= H₂O(g) ΔH₃=-242 kJ·mol^-1
反应①的ΔH₁为________ kJ·mol^-1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_____________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，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．降低压强

(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。

10 .

(1)在25℃、101KPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ，则能表示甲醇燃烧的热化学方程式为： _______________________。
(2)已知：C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：
C(s)+O₂(g)=CO₂(g)； △H=-394kJ/mol；
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)； △H=-566kJ/mol；
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)； △H=-484 kJ/mol；
①在25℃、101kPa时，1 g甲醇不完全燃烧生成1∶1的CO、CO₂和液态水，写出此甲醇燃烧的热化学方程式：___________________________________。
②工业上可由CO和H₂合成甲醇。试写出由C(s)与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和一氧化碳的热化学方程式_______________________。
(3)利用甲醇可设计燃料电池。
①如用氢氧化钾溶液做电解质溶液，用多孔石墨做电极，在电极上分别充入甲醇和氧气。写出负极的电极反应式___________________。
②下列有关甲醇燃料电池的说法中，错误的是_________。
A.甲醇燃料电池的负极发生氧化反应
B.甲醇燃料电池的电子由负极、经外电路流入正极
C.甲醇燃料电池在负极区产生CO
D.甲醇燃料电池中使用的氢氧化钾浓度保持不变