1 . 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)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。
(3)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___________。
(4)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)，该反应分两步进行：
①2NH₃(g)+CO₂(g) NH₄COONH₂(s)
②NH₄COONH₂(s) =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，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，当反应后气体物质的量变为起始时气体物质的量的时达到平衡，测得此时生成尿素90g，则第①步反应的平衡常数K=_______。

2 . 甲醇是一种优质燃料，在工业上常用CO和H₂合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。
已知：①CO(g)＋1/2O₂(g)=CO₂(g)H₁
②H₂(g)＋1/2O₂(g)=H₂O(g) ΔH₂
③CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH₃
回答下列问题：
(1)CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的平衡常数K表达式___________，该反应的反应热ΔH₄=__________(用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃)。
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H₂，发生CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻为平衡状态的是___________(填选项字母，单选)。

(3)T₁℃时，在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H₂，经过5 min达到平衡，CO的转化率为0.8，则5 min内用H₂表示的反应速率为v(H₂)=___________，T₁℃时，CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的平衡常数K=___________。
(4)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，写出KOH作电解质溶液时，甲醇燃料电池的负极反应式：___________。该电池负极与水库的铁闸相连时，可以保护铁闸不被腐蚀，这种电化学保护方法叫做___________。
(5)含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO₂将其氧化为CO₂，然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO₂与甲醇反应的离子方程式：___________。

3 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。其中技术固碳是化学家不断探索的方向，主要应用碳捕集、利用与封存技术。下面是一些利用为原料制备物质的反应，根据所学知识回答下列问题：
Ⅰ.合成尿素的反应为    kJ⋅mol^-1，如图是上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位：kJ/mol)，TS表示过渡态。

(1)若 kJ⋅mol^-1，则___________kJ/mol。
(2)分别向等温等容、绝热等容(起始温度相同)的密闭容器中加入0.2 mol的和0.1 mol的，若达平衡时等温等容容器中百分含量为a%，绝热等容容器中百分含量为b%，则a___________b(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________。
Ⅱ.在一定条件下、主要发生以下反应：
①    kJ⋅mol^-1
②    kJ⋅mol^-1
向恒压密闭容器中充入物质的量之比为1∶4的和，发生上述反应，实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。(已知：的选择性)

(3)其中表示平衡时的选择性的曲线是___________(填“①”或“②”)；A点时的转化率为___________(保留小数点后一位)
(4)若在一定温度下，投料比例相同(充入物质的量之比为1∶4的和)，通入恒容密闭容器中，发生上述反应达到平衡，测得反应前容器内压强为，平衡时压强为，甲烷压强为。则甲烷的选择性为___________(用、、中相关字母表示，下同)，反应②的压强平衡常数的值为___________。

4 . 氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中：，其化学平衡常数K与温度t的关系如表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

完成下列填空：
(1)试比较K₁、K₂的大小，K₁___________K₂(填写“>”、“=”或“<”)。
(2)400℃时，反应的化学平衡常数的值为___________。当测得NH₃和N₂、H₂的物质的量浓度分别为3mol/L和2molL、1mol/L时，则该反应v(N₂)_(正)___________v(N₂)_(逆)(填写“>”、“=”或“<”)。
(3)某温度下，pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。根据图像判断下列说法错误的是___________

a．a值一定大于9
b．II为氨水稀释时溶液的pH变化曲线
c．稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大
d．完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)<V(氨水)
(4)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下：
I．       
II．       
III．       
回答下列问题：
①___________
②若体系中只发生反应I，请写出反应I的化学平衡常数表达式，K=___________；保持恒温恒容，将反应I的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍，则化学平衡___________(填“正向逆向”或“逆向”或“不”)移动，平衡常数K___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
③常温下，某一元弱酸HA的部分组分平衡浓度如下，

HA⇌A^-+H⁺

平衡浓度            V     (a+b)^1/2
计算出一元弱酸HA电离平衡常数K_a=___________(用含a、b、V的代数式表示计算结果)

5 . 以CO₂和H₂为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向。
(1)工业上常用CO₂和H₂为原料合成甲醇(CH₃OH)，过程中发生如下两个反应：
反应I：　
反应Ⅱ：　
①已知几种化学键的键能如下表所示，则a=_____kJ·mol^-1.

化学键	C—H	C—O	H—O	H—H	C≡O
键能/kJ·mol-1	406	351	465	436	a

②若反应Ⅱ逆反应活化能，则该反应的正反应的活化能_____kJ·mol^-1.
(2)向2L容器中充入1molCO₂和2molH₂，若只发生反应I，测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数随温度变化如图1所示，逆反应速率与容器中关系如图2所示：
①图1中P₁_____P₂(填“>”、“<”或“=”)；
②图2中x点平衡体系时升温，反应重新达平衡状态时新平衡点可能是_____(填字母序号)。

(3)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别可表示为、，k_正、k_逆分别表示正逆反应速率常数，只与温度有关。则图3中所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示lgk_正随温度T变化关系的直线是_____，表示lgk_逆随温度T变化关系的直线是_____。
(4)已知一定温度下按照起始比，在一密闭容器中进行反应：，保持总压为2.1MPa不变，达到平衡时CO的平衡转化率为50%，则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数_____MPa^-2(保留2位有效数字)(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(5)　，在四种不同容器中发生上述反应，若初始温度、压强和反应物用量均相同，则CO₂的转化率最高的是_____(填字母)。

A．恒温恒容容器	B．恒容绝热容器
C．恒压绝热容器	D．恒温恒压容器

6 . CO和在工业上常作为重要的化工原料，其混合气称为合成气。工业上催化重整是目前大规模制取合成气的重要方法，其原理为：
反应Ⅰ：   
反应Ⅱ：   
(1)、反应生成、的热化学方程式是_______。
(2)反应Ⅰ达到平衡的标志是_______。

A．恒温恒容情况下，压强不再改变	B．速率比
C．平均相对分子质量不再改变	D．恒温恒容情况下，气体密度不再改变

(3)若容器容积不变，不考虑反应Ⅰ，对反应Ⅱ下列措施可增加CO转化率的是_______。

A．升高温度	B．将从体系分离
C．充入He，使体系总压强增大	D．按原投料比加倍投料

(4)某温度下，对于反应Ⅰ，将的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为，反应达平衡时总压强为，则平衡时甲烷的转化率为_______(忽略副反应)。
(5)将1mol和1mol加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100KPa，发生反应Ⅰ，不考虑反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率，逆反应速率，其中、为速率常数，P为分压(分压=总压×物质的量分数)，则该反应的压强平衡常数_______(以、表示)。

7 . 化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中，属于吸热反应的是___________(填字母)。

A．NaOH与盐酸反应	B．甲烷的燃烧反应
C．Ba(OH)2∙8H2O与氯化铵反应	D．锌与盐酸反应

(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知：

化学键种类
键能(kJ/mol)	436	247	434

计算可得： ∆H=___________kJ/mol
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时：
I．
II．
写出Na₂O₂与Na反应生成Na₂O的热化学方程式：___________。
(3)以CO₂(g)和H₂(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的∆H ___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：

则M、N相比，较稳定的是___________。

8 . 温室气体让地球发烧，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
Ⅰ．在催化作用下由和转化为的反应历程示意图如图。

(1)在合成的反应历程中，下列有关说法正确的是_______(填字母)。

A．该催化剂使反应的平衡常数增大

B．过程中，有C-H键断裂和C-C键形成

C．生成乙酸的反应原子利用率100%

D．

II．以为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚涉及的主要反应如下：
①
②
(2)反应的_______
(3)在压强、和的起始投料一定的条件下，发生反应①、②，实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

i．已知：的选择性，其中表示平衡时的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”)；温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高的原因是_______﹔
ii．为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择的反应条件为_______(填标号)。
a．低温、低压            b．高温、高压          c．高温、低压            d．低温、高压
Ⅲ．以为原料合成的主要反应为：
(4)某温度下，在恒压密闭容器中充入等物质的量的和，达到平衡时的物质的量分数为20%，该温度下反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
Ⅳ．以稀硫酸为电解质，由甲醇构成的原电池作电解饱和食盐水(电解池中左右两室均为的溶液)的电源。

(5)电解饱和食盐水装置中溶液中的阳离子由_______(填“左向右”或“右向左”)移动，a电极的电极反应式为_______。
(6)室温下，当电解池中共产生 (已折算成标况下)气体时，右室溶液(体积变化忽略不计)的为_______。

9 . Ⅰ．对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题。一种新的循环利用方案是用Bosch反应   
(1)①已知：和的生成焓为和。则___________。(生成焓是一定条件下，由其对应最稳定单质生成1mol化合物时的反应热)
②若要此反应自发进行，___________(填“高温”或“低温”)更有利。
③Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是___________。
(2)350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8mol和4mol发生Bosch反应，若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃)，测得反应过程中压强随时间的变化如表所示(其中P为大气压)：

时间/min	0	10	20	30	40	50	60
压强	6.00P	5.60P	5.30P	5.15P	5.06P	5.00P	5.00P

①350℃时Bosch反应的___________。(用含P的表达式表示)(为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)
②已知Bosch反应的速率方程：，。30min时，___________(填“>”、“<”或“=”，下同)；升高温度，增大倍数___________增大倍数。
Ⅱ．和是两种重要的温室气体，通过和反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。和在催化剂表面发生反应：。
(3)T℃时，向1L密闭容器中投入1mol和1mol，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时，计算该温度下平衡常数___________，该温度下达到平衡时的平均生成速率为___________。平衡时的转化率为___________。
(4)T℃时，若再向容器中同时充入2.0mol、6.0mol、4.0mol CO和8.0mol，则上述平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(5)在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如图所示。

250~300℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是___________(△代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率)
(6)为了提高该反应中的平衡转化率，可以采取的措施是(写一点即可)___________。
(7)以为原料可以合成多种物质。以KOH水溶液作电解质进行电解，在铜电极上可转化为甲烷，该电极的电极反应式为___________。

10 . 碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO₂需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题：
(1)碳汇过程中能量的转化形式为___________能转化为___________能；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×10⁷ kJ能量，则吸收的CO₂物质的量为___________mol；CO₂与液态水光合作用生成葡萄糖(C₆H₁₂O₆)固体和氧气的热化学方程式为___________。
(2)工业废气中的CO₂可用碱液吸收。已知：
①CO₂(g) + NaOH(aq) = NaHCO₃(aq)        ΔH=-a kJ·mol^-1；
②CO₂(g) + 2NaOH(aq) = Na₂CO₃(aq) + H₂O(l)     ΔH=-b kJ·mol^-1。
反应CO₂(g) + H₂O(l) + Na₂CO₃(aq) = 2NaHCO₃(aq)的=___________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用工业废气中的CO₂、H₂为原料合成甲醇(CH₃OH)，已知298K时，每转化1mol CO₂生成CH₃OH(g)和水蒸气放出49.0 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式___________；研究发现以二氧化碳和氢气为原料合成甲醇时，通常伴随着以下反应：
I．CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)     △H= +41.2 kJ∙mol⁻¹
II．CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g)     △H₃
请应用盖斯定律计算△H₃=___________kJ∙mol^−1。