1 . Ⅰ.完成下列问题
(1)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH₃)₃CCl＋OH^-→(CH₃)₃COH＋Cl^-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______

A．该反应为吸热反应

B．(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定

C．第一步反应一定比第二步反应快

D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率

(2)下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______

A．已知C(石墨，s)C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

B．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH=-57.4kJ·mol-1

C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多

D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH=-akJ·mol-1，则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5akJ的热量

(3)已知反应：2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)，在298K、100kPa的条件下，其中ΔH=-113.0kJ·mol^-1，ΔS=-145.3J·mol^-1·K^-1，该反应___________(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为___________。实际上，如果不采取一定措施，汽车尾气并不会自动消除，原因是___________；
Ⅱ.CH₄和CO₂在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H₂、CO和少量H₂O的混合气体)。
主反应为：I.CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)，ΔH₁=＋247kJ·mol^-1
主要副反应有：Ⅱ.CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，ΔH₂=＋41.2kJ·mol^-1
Ⅲ.CH₄(g)C(s)+2H₂(g)，ΔH₃=＋74.8kJ·mol^-1
Ⅳ.CO(g)+H₂(g)C(s)+H₂O(g)，ΔH₄=-131kJ·mol^-1
完成下列填空：
(4)写出CH₄和水蒸气反应生成CO和H₂的热化学方程式___________。
(5)对于反应Ⅰ，有利于提高CH₄平衡转化率的措施是___________、___________(任写两条)。
(6)反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：___________。
(7)某温度下，反应Ⅰ的平衡常数K=0.16，该温度下，测得容器中CH₄、CO₂、CO和H₂的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。___________。
(8)CH₄和CO₂各1mol充入密闭容器中，发生反应I。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO₂体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体)：n(初始气体)=___________。

②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO₂体积分数___________点对应的平衡常数最小，理由是：___________；___________点对应压强最大，理由是：___________。

2 . 回答下列问题
(1)下列原子的核外电子排布式中，能量最高的是___________。
a．     b．     c．       d．
(2)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是___________。
a．       b．       c．     d．
(3)可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是___________。
a．                         b．
c．                  d．
(4)某反应过程中的能量变化如图所示：

①若加入催化剂，则b___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②根据图像，该反应___________(用含a、b的代数式表示)。
(5)写出基态P原子价电子排布式___________，该基态原子中能量最高的电子所占的轨道形状是___________。
(6)已知：在25℃，时。
反应Ⅰ.   ；
反应Ⅱ.   。
写出与反应生成的热化学方程式___________。
(7)在火焰上灼烧时火焰的颜色为砖红色，试从原子光谱角度解释原因___________。

3 . 尿素是一种重要的氮肥。工业上以和为原料合成尿素，在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应I：(氨基甲酸铵)   
反应Ⅱ：
总反应Ⅲ：
(1)的电子式为___________；中含有___________键。
(2)反应I的熵变___________0(填“>”“=”或“<”)，反应Ⅲ的___________。
(3)下列关于尿素合成的说法正确的是___________。

A．及时分离出尿素可促使反应Ⅱ向正反应方向移动

B．从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用

C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高总反应Ⅲ的反应速率

D．保持压强不变，降低氨碳比可提高反应I中的平衡转化率

研究反应I的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为的密闭容器中，在下分解：，时达到化学平衡。随时间变化曲线如图所示。

(4)可以判断该分解反应已经达到平衡的是___________。

A．混合气体的平均摩尔质量不变	B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变	D．密闭容器中氮气的体积分数不变

(5)时，该反应的化学平衡常数的值为___________。
(6)在时间内该化学反应速率___________。
(7)若其他条件不变，时将容器体积压缩到1L，时达到新的平衡。请在图中画出时间内随时间变化的曲线___________。

4 . 由H、C、N、O、S等元素形成的多种化合物在生产生活中有着重要应用。
Ⅰ．化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H₂为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇。对甲烷而言，有如下两个主要反应：
①
②
(1)若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H₂，假设体系温度不变，则参与反应的O₂(g)与H₂O(g)的体积比为___________；当生成1molCO，转移电子的数目为___________。
Ⅱ．甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品——甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。
   
(2)写出上述反应的热化学方程式___________。
(3)该反应的△H___________0(填“<”或“>”)；过程I的活化能为___________；反应热大小比较：过程I___________(填“>”“<”或“=”)过程Ⅱ。

5 . 氮循环为动植物的生长提供所需的营养物质，对生物和人类活动具有重要意义。游离态的氮气很难被植物吸收，将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为固氮，固氮的方式主要有天然固氮和人工固氮。
(1)N原子的结构示意图为_____，¹⁵N核内有_____个中子。
(2)大气固氮是在放电或高温下，空气中的N₂最终转化为HNO₃的过程，请将该转化过程补充完整。
(填化学式)：N₂→_____HNO_3.
人工固氮目前主要通过工业合成氨来实现。合成氨工业的巨大成功，改变了世界粮食生产的历史，解决了人类因人口增长所需要的粮食。1754年，人类首次在实验室制出了氨，直到1913年，才实现了合成氨的工业化生产。
(3)氨分子的电子式为_____。
在Haber-Bosch工艺开发前，Frank于1908年开发了一种通过碳化钙合成氨的方法。
CaCO₃(s)+C(s)=CaC₂(s)+CO₂(g)　ΔH=557.8kJ·mol
CaC₂(s)+N₂(g)=CaCN₂(s)+C(s)　ΔH=﹣288.4kJ·mol^-1
CaCN₂(s)+3H₂O(l)=2NH₃(g)+CaCO₃(s)　ΔH=﹣94.2kJ·mol^-1
(4)写出以N₂、H₂O和C为原料合成NH₃的反应热化学方程式_____。
(5)根据热化学方程式，说明碳化钙合成氨的方法的缺点_____。
1913年，Haber-Bosch发明的催化合成氨技术实现了工业化生产：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)
(6)关于该反应的ΔH与ΔS判断正确的是_____(单选)。

A．ΔH与ΔS均大于0	B．ΔH与ΔS均小于0
C．ΔH大于0，ΔS小于0	D．ΔH小于0，ΔS大于0

(7)将N₂与H₂以体积比1∶3置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_____(双选)。

A．体系压强保持不变

B．混合气体密度保持不变

C．N2和H2的体积比保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量保持不变

(8)请从化学反应速率与化学平衡的角度，分析工业合成氨条件选择的原因_____。
化合态的氮元素在微生物等的作用下最终返回大气，如此反复循环，建立起平衡。
(9)水体中的，在反硝化菌作用下与反应生成N₂，写出发生反应的离子方程式_____。

6 . 化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。
(1)化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列说法错误的是_______

A．该过程中电能转化为了化学能	B．该过程属于氮的固定
C．太阳能为可再生资源	D．断裂键会释放出能量

(2)下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是_______

A．强酸强碱的中和反应	B．酒精燃烧
C．与氯化铵(s)混合	D．催化氧化制取

(3)研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是_______
   

A．比更稳定

B．转化为，反应条件一定要加热

C．

D．加入催化剂，可以减小反应的热效应

(4)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示：
①   
②   
①的燃烧热为___________。
②完全燃烧生成液态水时___________(填“>、<或=”，下同)，相同条件下，等质量与完全燃烧，热值：___________ 。
③转化为反应的___________。
(5)是大气污染物之一，通过化学方法消除污染是当今环境化学研究的热点：产生的原因之一是汽车发动机工作时引发和反应，根据表中数据，书写反应的热化学方程式：___________。

物质
键能	954	498	630

(6)科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
   
   
则甲烷直接将还原为的热化学方程式为___________。

7 . 胆矾化学式为CuSO₄●5H₂O，在我国历代多部医学宝典记载了胆矾的药用价值，比如：《唐本草》：主下血赤白，面黄，女子脏寒，等等。然而，胆矾属于重金属化合物，稍有不慎会使人中毒。
已知：胆矾溶于水时， kJ/mol；溶于水时 kJ/mol。
(1)写出CuSO₄●5H₂O晶体转化为无水CuSO₄的热化学方程式___________。
(2)测定胆矾中结晶水含量时，坩埚中附着有热稳定性杂质，则测定结果___________(填“偏高”“偏低”“无影响”)。
(3)加热时，胆矾完全失水的标志是___________。

8 . (一)2021年度中国科学十大进展之一就是人工淀粉合成途径的研究，其关键步骤之一就是利用CO₂合成出有机小分子。这将有利于我国实现碳达峰碳中和，有利于建设友好型社会。如CO₂可与H₂生成CH₄：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)。
(1)写出该反应的平衡常数表达式K=_______。
(2)在恒温(T>100℃)恒容装置中进行该反应，能判断反应已达平衡状态的是_______。

A．混合气体密度不再改变	B．混合气体压强不再改变
C．混合气体平均摩尔质量不再改变	D．n(CO2)：n(H2)=1：4

(3)将1mol CO₂和4mol H₂置于体积为2L的密闭容器中发生反应，测得H₂O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示，该反应的平衡常数K随温度升高而_______(填“增大”或“减小”)。

(4)下列措施有利于提高反应中CO₂的平衡转化率的是_______。

A．使用催化剂	B．加压
C．升高温度	D．增大初始投料比n(CO2)/n(H2)

(二)我国科研人员提出了由CO₂和CH₄转化为高附加值产品CH₃COOH的催化反应历程。该历程示意图如下：

(5)①、②与过滤态三种物质中，最不稳定的是_______；①转化为②过程中_______(选填“吸收”或“放出”)能量。
(6)25℃时，100kPa下，CH₄(g)、CH₃COOH(l)的燃烧热分别-893kJ·mol^-1、-870kJ·mol^-1，计算转化反应CO₂(g)+CH₄(g)=CH₃COOH(l)的焓变_______kJ·mol^-1。该转化反应的熵变_______0(填“>”“<”或“=”)，对该转化反应自发性的判断正确的是_______(单选)。
A. 高温下自发                    B. 低温下自发                    C. 始终自发                           D. 始终不自发

9 . 环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下，存在以下转化：
反应①：   
反应②：   
反应③：   
(1)反应①的_______。
(2)反应③的化学平衡常数表达式_______。
(3)在恒温恒容的容器中，当反应②达到化学平衡时，则下列一定正确的是_______。
a.气体分子数不变             b.
c.             d.断裂键的同时断裂键
(4)恒温恒容时，和(g)发生反应③，测得平衡时容器内压强变为起始的1.2倍，则环戊烯的转化率为_______。
(5)欲提高反应③的正反应速率，且K值不变，可采取的措施有_______(选填编号)。
a.通入             b.升高温度
c.提高环戊烯浓度             d.分离出
(6)已知两分子环戊二烯易发生加成反应形成二聚体。不同温度下在容器中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。推测_______(选填=、＜或>)；时，用二聚体表示的平均反应速率_______。

10 . 化学反应的研究视角多种多样，指导着我们的生产和生活。
(1)以和为原料合成尿素是固定和利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应I：   
反应II：   
已知：   
请回答下列问题：
写出和为原料生成尿素和液态水的热化学方程式：_______，反应II自发进行的条件是：_______温。(选填“高”或“低”)
(2)如图表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定b代表的氢化物的化学式为：_______。

可用于合成甲醇，化学方程式为。
(3)图1是不同温度下的转化率随时间变化的曲线。

①由图1可知：_______；该反应的焓变_______0 (均填“>”、“＜”或“=”)。
②在温度下，往体积为的密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间变化如图2所示，则，用氢气表示的平均反应速率为：_______，温度下，反应的平衡常数为_______。
③若保持容器体积不变，再充和，此时_______(填“>”“＜”或“=”)。
(4)若容器容积不变，下列措施可增加转化率的是_______(填字母)。
a.升高温度             b.将从体系中分离
c.使用合适的催化剂             d.充入，使体系总压强增大
e.充入
(5)在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、左右，选择此压强的理由是_______。