1 . 随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视。
(1)把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s)+O₂(g)=CO₂(g)   △H₁＜0①
途径II：先制成水煤气：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)   △H₂＞0②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H₃＜0③
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   △H₄＜0④
则途径I放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量；△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的数学关系式是___________。
(2)在25℃、101kPa下，1克甲醇完全燃料放热22.68kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式___________。
(3)已知①
②H₂(g)+O₂(g)=H₂O(l)   ΔH₂=-285.8kJ/mol
③C₂H₅OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(l)   ΔH₃=-1370kJ/mol
试计算④2CO(g)＋4H₂(g)=H₂O(l)＋C₂H₅OH(l)的ΔH=___________。
(4)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：6Ag(s)+O₃(g)=3Ag₂O(s)   △H=-235.8kJ•mol^-1
已知：2Ag₂O(s)=4Ag(s)+O₂(g)   △H=+62.2kJ•mol^-1；则O₃转化为O₂的热化学方程式为___________。

3 . 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO₂，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO₂，又制得电池材料MnO₂(反应条件已略去)。

请回答下列问题：
(1)已知：25℃、101 kPa时，
Mn(s)+O₂(g)=MnO₂(s)　　　　　　ΔH=-520 kJ·mol^-1
S(s)+O₂(g)=SO₂(g)　                  ΔH=-297 kJ·mol^-1
Mn(s)+S(s)+2O₂(g)=MnSO₄(s)　       ΔH=-1065 kJ·mol^-1
SO₂与MnO₂反应生成无水MnSO₄的热化学方程式是___________。请画出该反应的能量变化示意图___________。

(2)用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO₂的装置如下图所示。

①a应与直流电源的___________(填“正”或“负”)极相连。
②电解过程中氢离子的作用是___________；若转移的电子数为6.02×10²³，左室溶液中最终n(H⁺)的变化量为___________。
(3)①MnO₂是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时正极生成MnOOH，正极的电极反应式是___________。
②据报道，以硼氢化合物NaBH₄(B元素的化合价为+3价)和H₂O₂作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星，其工作原理如下图所示。

则该电池放电时通入H₂O₂的一极为___________极，电极反应式为___________；通入NaBH₄的一极电极反应式为___________。

5 . 铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知：①C(s)+O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₁=-393.5 kJ·mol^-1
②C(s)+CO₂(g)=2CO(g)　　ΔH₂=+172.5kJ·mol^-1
③4Fe(s)+3O₂(g)=2Fe₂O₃(s)　ΔH₃=-1651.0 kJ·mol^-1
CO还原氧化铁的热化学方程式为_______。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H₂、CO₂等气体，利用CO和H₂在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)　ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H₂，测得平衡混合物中CH₃OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。

在如图A、B、C三点中，选填表中物理量对应最大的点。

反应速率v：_______

平衡常数K：_______

平衡转化率α：_______

(3)三氯化铁是一种重要的化合物，可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5 mol·L^-1 Fe³⁺和0.26mol·L^-1 Cu²⁺，常温下，欲使Fe³⁺完全沉淀[c(Fe³⁺)≤4×10^-5 mol·L^-1]而Cu²⁺不沉淀，则需控制溶液pH的范围为_______。已知K_sp[Cu(OH)₂]=2.6×10^-19；K_sp[Fe(OH)₃]=4×10^-38。
(4)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，工业上通过电解浓NaOH溶液可制备Na₂FeO₄，然后转化为K₂FeO₄。电解原理如图所示。

写出阳极的电极反应式为_______。
(5)常温下，将a mol·L^-1的醋酸与b mol·L^-1Ba(OH)₂ 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba²⁺)=c(CH₃COO^-)，则该混合溶液中醋酸的电离常数K_a=_______(用含a和b的代数式表示)。

6 . 氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：CH₄(g)+2H₂O(g)CO₂(g)+4H₂(g) ∆H=+165.0kJ·mol^-1，已知反应器中存在如下反应过程：
I.CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g)∆H₁=+206.4kJ·mol^-1
II.CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)∆H₂

化学键	H-H	O-H	C-H	C≡O
键能E/(kJ·mol-1)	436	465	a	1076

根据上述信息计算：∆H₂=_______。
(2)某温度下，4molH₂O和lmolCH₄在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)=bmol、n(CO₂)=dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为_______(用字母表示)。
(3)欲增大CH₄转化为H₂的平衡转化率，可采取的措施有_______填标号)。
A.适当增大反应物投料比n(H₂O)∶n(CH₄)
B.提高压强
C.分离出CO₂
(4)H₂用于工业合成氨：N₂+3H₂2NH_3.将n(N₂)∶n(H₂)=1∶3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH₃的体积分数φ(NH₃)关系如图，反应器温度升高NH₃的体积分数φ(NH₃)先增大后减小的原因是_______。

(5)某温度下，n(N₂)∶n(H₂)=1∶3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l0⁷Pa，平衡时总压为开始的90%，则H₂的转化率为_______。

7 . 工业烟气、汽车尾气中的氮氧化物(NO_x)，可由多种方法进行脱除。
(1)采用NH₃作为还原剂，可将NO_x还原成N₂和H₂O。在某催化剂的表面，NH₃和NO的反应历程势能变化如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。

该反应历程包括四步基元反应：
a.NH₃*+NO*→NH₃NO*                      b.NH₃NO*→NH₂NO*+H*
c.NH₂NO*+H*→HNNOH*+H*            d.HNNOH*+H*→H₂O*+N₂*+H*
由上图可知该反应历程的总△H___0(填“＞”、“＝”或“＜”)。整个反应历程中的控速步骤为第___步(选填a、b、c或d)，其能垒(活化能)为___Kcal·mol^-1。
(2)利用放热反应C(s)+2NO(g) CO₂(g)+N₂(g)可在脱除汽车尾气中NO的同时消除积碳。现将等量的NO通入两个相同体积的刚性容器内(碳粉足量)，分别在500℃和600℃条件下发生上述反应，下图中a、b、c、d分别表示NO的分压p_NO或CO₂的分压p_CO2随时间的变化关系。(气体分压＝总压×组分物质的量分数)

①上中表示500℃条件下p_NO的是__(选填a、b、c或d，下同)，表示600℃条件下p_CO2的是___。
②根据图示，列出600℃时反应平衡常数K_p的计算式__。(K_p等于生成物气体分压幂之积与反应物气体分压幂之积的比值)
(3)利用NaClO氧化吸收液可在脱除烟气中NO_x的同时脱除SO₂。研究发现在不同的初始pH条件下，吸收液对流动烟气的脱硫效率都接近100%，而NO的脱除率如下图所示。

①根据上图，下列有关说法正确的是____(填标号)。
A.增大压强，NO的转化率增大
B.从化学平衡的角度，采用Ca(ClO)₂脱硫效果优于NaClO
C.起始pH＝2，脱硝效率随时间降低可能是因为ClO^－+Cl^－+2H^＋＝Cl₂↑+H₂O
D.为提高脱硫脱硝效果，应当增大NaClO浓度、提高烟气的流速
②吸收液脱硫效果优于脱硝效果的可能原因是____(任写一条)。

8 . (1)已知：25℃，101kP下，CO的燃烧热为283kJ·mol^-1
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)     ΔH=-483.6kJ·mol^-1
写出CO(g)和H₂O(g)作用生成CO₂和H₂的热化学方程式：_______。
(2)CuCl₂溶液显酸性，原因是_______(用离子方程式回答)；某温度下的CuCl₂饱和溶液，升高温度，溶液中Cu²⁺浓度将_______，Cl^-浓度将_______；若饱和溶液降温，析出固体的化学式为_______；若将溶液蒸干、灼烧得到固体的化学式为_______。

9 . (1)一定量氢气与氯气反应生成氯化氢气体，当生成1 mol氢氯键时放出91.5 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式______。
(2)已知1 mol C(石墨，s)与适量H₂O(g)反应生成CO(g)和H₂(g)，吸收131.3 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式：______。
(3)某反应的平衡常数K=，如果有1 mol N₂完全反应，要吸收热量68 kJ。写出该反应的热化学方程式______。
(4)实验中不能直接测出石墨和氢气生成甲烷反应的反应热，但可测出甲烷、石墨、氢气燃烧的反应热：
CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)；△H₁=-890.3 kJ/mol
C(石墨，s)+O₂(g)=CO₂(g) ；ΔH₂=-393.5 kJ/mol
H₂(g)+O₂(g)=H₂O(l) ；△H₃=-285.8 kJ/mol
则由石墨与氢气反应生成甲烷的热化学反应方程式为______。

10 . 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO₂，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO₄(s)+CO(g)CaO(s)+SO₂(g)+CO₂(g) ΔH₁＝+218.4kJ·mol^-1 (反应I)
CaSO₄(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO₂(g) ΔH₂＝-175.6kJ·mol^-1 (反应II)
请回答下列问题：
(1)反应I是放热反应还是吸热反应？________，能否通过反应I判断等物质的量的CO、CO₂具有能量的高低？_______。
(2)已知CO转化成CO₂的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式_______，则CO的燃烧热ΔH为______kJ·mol^-1。

(3)依据反应I、II确定反应CaO(s)+3CO(g)+SO₂(g)===CaS(s)+3CO₂(g)　ΔH＝________kJ·mol^-1。