1 . 工业及汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。
(1)硝酸厂尾气可以回收制备硝酸。已知：
①2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)   △H₁=-113.0 kJ/mol
②3NO₂(g)+H₂O(g)=2HNO₃(g)+NO(g)   △H₂=-138.0 kJ/mol
4NO₂(g)+O₂(g)+2H₂O(g)=4HNO₃(g)   △H=___________kJ/mol。
(2)液氨催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。使用Fe₂O₃为催化剂，可能的反应过程如图所示。

①该脱硝过程的总反应的化学方程式为___________。
②反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为___________。
③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350℃时只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当＞1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___________。

(3)碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法。
NO₂被Na₂CO₃溶液吸收生成的三种盐分别是NaNO₂、NaNO₃和___________。(填化学式)
(4)NSR (NO_X储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理：通过BaO和Ba(NO₃)₂的相互转化实现NO_X的储存和还原，如图所示。

若汽车所用的油品含硫量较高，BaO吸收NO_X的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因___________。

2 . 是空气的主要污染物之一，有效去除大气中的可以保护大气环境。含氮废水氨氮(以、存在)和态硝氮(以、存在)引起水体富营养化，需经处理后才能排放。
Ⅰ．空气中污染物NO可在催化剂作用下用还原。
已知：　
　
(1)有氧条件下，与NO反应生成，相关热化学方程式为　_____。
Ⅱ．工业上含氮化合物污染物处理
(2)以、、熔融组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电池的正极反应式为_____。
   
(3)纳米铁粉可用于处理含氮废水。
①一定条件下，向溶液中滴加碱性溶液，溶液中(B元素的化合价为+3)与反应生成纳米铁粉、和，其离子方程式为_____。
②铁粉与水中反应的离子方程式为。研究发现，若pH偏低将会导致的去除率下降，其原因是_____ 。
③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中的速率有较大差异(如图所示)，产生该差异的可能原因是_____。
   
(4)电极生物膜法也能有效去除水体中的，进行生物的反硝化反应。其可能反应机理如图所示。以必要的化学用语及文字来描述此过程为_____。
       

3 . 页岩气中含有CH₄、CO₂、H₂S等气体，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO₂和H₂S。
Ⅰ．CO₂的处理：
(1)CO₂和CH₄重整可制合成气(主要成分为CO、H₂)。
已知下列热化学反应方程式：C(s)+2H₂(g)=CH₄(g)；ΔH=-74.5kJ·mol^-1
CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g)；ΔH=-40.0kJ·mol^-1
C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)；ΔH=+132.0kJ·mol^-1
反应CO₂(g)+CH₄(g)=2CO(g)+2H₂(g)的ΔH=_______kJ·mol^-1。
(2)Ni催化CO₂加H₂形成CH₄，其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，反应相同时间，含碳产物中CH₄的百分含量及CO₂的转化率随温度的变化如图2所示。
   
①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为_______。
②温度高于320℃，CO₂的转化率下降的原因是_______。
Ⅱ．H₂S的处理：Fe₂O₃可用作脱除H₂S气体的脱硫剂。Fe₂O₃脱硫和Fe₂O₃再生的可能反应机理如图3所示。
   
(3)Fe₂O₃脱硫和Fe₂O₃再生过程可以描述为_______。
(4)再生时需控制通入O₂的浓度和温度。400℃条件下，氧气浓度较大时，会出现脱硫剂再生时质量增大，且所得再生脱硫剂脱硫效果差，原因是_______。

4 . CO₂循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料，变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少CO₂的排放，可用下列方法把CO₂转化成燃料，试回答下列问题：
反应I：   
反应II：   
反应III：   
(1)计算可知___________。
(2)某温度下，在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO₂和2.4mol的H₂，按反应I进行反应，测得CO₂和CH₃OH的物质的量随时间变化如图1：
   
①0~2min内，用CH₃OH表示的反应速率为___________，该反应达到最大限度时H₂的转化率为___________，此时CH₃OH在平衡混合物中的体积分数为___________。
②下列措施可以提高该化学反应速率的是___________(填选项序号)。
A．升高温度                       B．容器体积不变，充入He
C．增大容器的体积             D．容器体积不变，充入更多的H₂(g)
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A．反应中CO₂与CH₃OH的物质的量之比为1:1
B．
C．混合气体的压强不随时间的变化而变化
D．混合气体的密度不再改变
(3)H₂还原CO电化学法制备甲醇(见反应III)的工作原理如图2所示：电池工作过程中H⁺通过质子膜向___________(填“左”或者“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应式为___________。
   

6 . 利用水煤气(主要成分、CO)可将在高温下还原成硫单质，从而实现脱硫。主要发生了下列反应：
反应Ⅰ：    kJ⋅mol
反应Ⅱ：    kJ⋅mol
在恒压条件下用水煤气还原，起始时条件下，和的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
   

A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为

B．反应Ⅱ的

C．曲线B表示的平衡转化率随温度的变化

D．的 kJ⋅mol

7 . 碘与氢气反应的热化学方程式是
①
②
下列说法正确的是

A．①的产物比②的产物稳定

B．

C．②的反应物总能量比①的反应物总能量低

D．中通入，发生反应时放热9.48kJ

8 . 氮的化合物是重要的化工原料，其转化一直是化学研究的热点。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤，探究氨催化氧化反应的装置如图所示：
   
①氨催化氧化时会生成副产物N₂O。生成含等物质的量氮元素的NO与N₂O时，消耗的O₂的物质的量之比为___________。
②一段时间后，观察到装置M中有白烟生成，该白烟成分是___________(写化学式)。
(2)选择性催化还原法(SCR)工艺是以NH₃ 为还原剂，在催化剂作用下选择性地与NO_x发生氧化还原反应生成无害化的N₂和H₂O。
已知：4NH₃(g)+5O₂(g)= 4NO(g)+6H₂O(g) △H₁=－905.8 kJ/mol
N₂(g)+ O₂(g)=2NO(g) △H₂ = +180 kJ/mol
则NH₃与NO反应的热化学方程式为：___________。
(3)可用ClO₂将氮氧化物转化成。向一定量ClO₂的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性，ClO₂转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO₂，再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO₂去除NO反应的离子方程式为___________。
(4)纳米铁粉可去除水体中的。
①将一定量纳米零价铁和少量铜粉附着在生物炭上，可用于去除水体中，其部分反应原理如图所示。与不添加铜粉相比，添加少量铜粉时去除效率更高，其主要原因是___________。
   
②控制其他条件不变，用纳米铁粉还原水体中的，测得溶液中含氮物质(、、)浓度随时间变化如图所示。与初始溶液中浓度相比，反应后溶液中所有含氮物质(、、)总浓度减小，原因是___________。
   

9 . 利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如下图所示：
   
(1)A中制取Cl₂反应的化学方程式是_______。
(2)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③_______。
(3)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：_______。
(4)设V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值为_______。
(5)常温常压下，1.6g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水放出89.03kJ热量，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) △H =_______ kJ·mol^-1
(6)图是某种甲烷燃料电池原理示意图：
   
①电池的正极是_______(填“a”或“b”)电极。
②电池工作一段时间后电解质溶液中c(OH^-)_______(填”增大”“减小”或“不变”)。