1 . I． 氢气是一种常用的化工原料，应用十分广泛。
（1）以H₂合成尿素CO(NH₂)₂的有关热化学方程式有：
①N₂(g)＋3H₂(g)===2NH₃(g)     ΔH₁＝－92.4 kJ·mol^－1
②NH₃(g)＋1/2CO₂(g)===1/2NH₂CO₂NH₄(s)     ΔH₂＝－79.7 kJ·mol^－1
③NH₂CO₂NH₄(s)===CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)     ΔH₃＝＋72.5 kJ·mol^－1
则N₂(g)、H₂(g)与CO₂(g)反应生成CO(NH₂)₂(s)和H₂O(l)的热化学方程式为_______________________________________________________。
II．某同学设计了一组电化学装置如下图所示，其中乙装置中X为阳离子交换膜，甲醇(CH₃OH)具有可燃性。

根据要求回答相关问题：       
（2）写出装置甲中负极的电极反应式：_______________________________________。
（3）装置乙中石墨电极（C）的电极反应式为：_________________________________。
（4）当装置甲中消耗0.05molO₂时，丙装置中阳极产生气体的体积___________L(标况下)；装置乙中溶液的pH为___________（溶液体积为200mL不变），要使乙烧杯中的溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质是___________。

2 . 利用甲醇(CH₃OH)制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。
(1) 甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下：
反应Ⅰ.CH₃OH(g)+H₂O(g)⇌3H₂(g)+CO₂(g)；ΔH₁
反应Ⅱ.H₂(g)+CO₂(g)⇌H₂O(g)+CO(g)；ΔH₂=a kJ·mol^-1
反应Ⅲ.CH₃OH(g)⇌2H₂(g)+CO(g)；ΔH₃=b kJ·mol^-1
反应Ⅳ.2CH₃OH(g)⇌2H₂O(g)+C₂H₄(g)；ΔH₄=c kJ·mol^-1
①ΔH₁=___________ kJ·mol^-1。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法，可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率，如图1，加入CaO提高氢气产率的原因是___________。

③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气，原料气中对反应的选择性影响如图2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H₂时最好控制=___________；当=0.25时，CH₃OH和O₂发生的主要反应方程式为___________。

(2)以V₂O₅为原料，采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO₂，在微波功率1 000 kW下，取相同质量的反应物放入反应釜中，改变反应温度，保持反应时间为90 min，反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图3所示，温度高于250℃时，VO₂的质量分数下降的原因是___________。

(3)以甲醇为原料，可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH₃O)₂CO]，工作原理如图4所示。

①电源的正极为___________(填“A”或“B”)。
②阴极的电极反应式为___________。

3 . 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＝－283.0kJ/mol
②H₂(g)＋1/2O₂(g)＝H₂O(g) △H₂＝－241.8kJ/mol
③CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H₃＝－192.2kJ/mol
回答下列问题：
（1）计算CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的反应热△H₄=________________。
（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)。

（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，在另一体积不变的密闭容器中也充入1 mol CO、2 mol H₂，达到平衡时CO的转化率为0.7，则该容器的体积______5 L(填“>”“<”或“=”)；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：_________。

4 . CH₃OCH₃(二甲醚)常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO₂与 H₂合成 CH₃OCH₃涉及的相关热化学方程式如下：
I．CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁＝-49.01 kJ·mol^-1
II．2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₂＝-24.52 kJ·mol^-1
III．CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)△H₃
IV．2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)△H₄
回答下列问题：
(1)△H₄＝ ____________kJ·mol^-1。
(2)体系自由能变△G＝△H-T△S，△G<0 时反应能自发进行。反应 I、II、III 的自由能变与温度的关系如图 所示，在 298～998K 下均能自发进行的反应为________________(填“I”“II” 或“III”)。

(3)在三个体积均为 1 L 的恒容密闭容器中，起始时均通入 3 mol H₂和 1 mol CO₂，分别只发生反应 I、III、IV 时，CO₂的平衡转化率与温度的关系如图所示。

①△H₃_______________       (填“>”或“<”)0。
②反应IV，若 A 点总压强为p MPa，则 A 点时CO₂的分压为p(CO₂)＝ ___________p MPa(精确到 0.01)。
③在 B 点对应温度下，平衡常数 K(I)______________(填“大于”“小于”或“等于”)K(III)。
(4)向一体积为 1 L 的密闭容器中通入 H₂和 CO₂，只发生反应 IV，CO₂的平衡转化率与压强、温度及氢碳比 m[m＝]的关系分别如图1 和图 2 所示。

①图1 中压强从大到小的顺序为_______________，图2 中氢碳比 m 从大到小的顺序为________________。
②若在 1 L 恒容密闭容器中充入 0.2 mol CO₂和 0.6 mol H₂，CO₂的平衡转化率为 50%，则在此温度下该反应的平衡常数 K＝_____________(保留整数)。
(5)复旦大学先进材料实验室科研团队研究出以过渡金属为催化剂的电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图所示：

①石墨 2 电极上发生________________(“氧化”或“还原”)反应；
②石墨 1 发生的电极反应式为____________________。

5 . 氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：
Ⅰ．（1）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

反应	大气固氮 N2（g）+O2（g）2NO（g）		工业固氮 N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
温度/℃	27	2000	25	400	450
K	3.8×10-31	0.1	5×108	0.507	0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于_____（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知；人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_____。
（2）NaNO₂是一种食品添加剂（有毒性，市场上常误与食盐混淆）。可用酸性KMnO₄溶液检验，完成其反应的离子方程式。MnO＋NO＋_____=Mn²⁺＋NO＋H₂O。
（3）工业生产以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反应的化学方程式为： 2NH₃（g）＋CO₂（g）CO（NH₂）₂（l）＋H₂O（l）   △H＜0。T₁℃时，在2 L的密闭容器中充入NH₃和CO₂模拟工业生产，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）= x，如图是CO₂平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。

其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是____；图中的B点处NH₃的平衡转化率为____。
II.（4）红磷P（s）和Cl₂（g）发生反应生成PCl₃（g）和 PCl₅（g），反应过程如下。
2P（s） + 3Cl₂（g）=2PCl₃（g）        △H₁=-612 kJ· mol^-1
2P（s） + 5Cl₂（g）=2PCl₅（g）        △H₂=-798 kJ· mol^-1
气态PCl₅生成气态PCl₃和Cl₂的热化学方程式为________。
（5）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH₄）_（n+2）P_nO_x，x=___（用n表示）。
（6）一定温度下，向浓度均为0.20 mol·L^-1的MgCl₂和CaCl₂混合溶液中逐滴加入Na₃PO₄，先生成__沉淀（填化学式）；当测得溶液中钙离子沉淀完全（浓度小于10^－5 mol·L^－1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c = ______mol·L^-1。（已知：Ksp[Mg₃（PO₄）₂] =6.0×10^-29，Ksp[Ca₃（PO₄）₂]=6.0×10^－26。）

6 . 探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH₃OH的产率。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)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO₂和3 mol H₂发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₃OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H₂(g)的浓度为__________mol﹒L^-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
(3)不同压强下，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

已知：CO₂的平衡转化率=
CH₃OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为___________；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A.低温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压 D.高温、高压

7 . 研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。
(1)海水中无机碳的存在形式及分布如下图所示：用离子方程式表示海水呈弱碱性的原因_________。已知春季海水pH=8.1，预测夏季海水碱性将会_________(填写“增强”或“减弱”)，理由是________(写出1条即可)

无机碳	HCO3-	90%
	CO32-	9%
	CO2	1%
	H2CO3
其中H2CO3仅为CO2的0.2%

(2)工业上以CO和H₂为原料合成甲醇的反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)△H<0，在容积为1L的恒容容器中，分别在T₁、T₂、T₃三种温度下合成甲醇。如图是上述三种温度下不同H₂和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为lmol)与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是_________(a、b点横坐标相同，a在曲线T₁上，b在曲线T₂上)
A.a、b、c三点H₂转化率：c>a>b
B.上述三种温度之间关系为T₁>T₂>T₃
C.a点(1.5，50)状态下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH₃OH，平衡不移动
D.c点状态下再通入1 molCO和4molH₂，新平衡中H₂的体积分数增大
(3)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如图所示：

①NO的作用是__________________。
②已知:O₃(g)+O(g)=2O₂(g)△H =-143kJ·mol^-1
反应1: O₃(g)+NO(g)NO₂(g)+O₂(g)△H₁=-200.2kJ·mol^-1
反应2:热化学方程式为______________________。
(4)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H₂可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO₃^-)从而降低水体中的氮含量，其工作原理如下图所示
①Ir表面发生反应的方程式为__________________________。
②若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是__________________________。

(5)利用电化学原理，将NO₂、O₂和熔融KNO₃制成燃料电池，模拟工业电解法来精炼银，装置如图所示，甲池工作时，NO₂转变成绿色硝化剂Y，Y是N₂O₅，可循环使用，则石墨II附近发生的电极反应式为__________________________。
(6)大气污染物SO₂可用NaOH吸收。已知pK_a=-lgK_a，25℃时，H₂SO₃的pK_a1=1.85，pK_a2=7.19。该温度下用0.1mol·L^-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L^-1H₂SO₃溶液的滴定曲线如下图所示。b点所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是__________________________；c点所得溶液中：c(Na⁺)__________3c(HSO₃^-)(填“>”、“<”或“=”)

8 . Ⅰ.能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
已知：C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
H₂(g)＋ O₂(g)=H₂O(g)　ΔH₂＝－241.8 kJ·mol^－1
CO(g)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₃＝－283.0 kJ·mol^－1
则煤气化主要反应C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)的ΔH＝____________________。
Ⅱ.为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和H₂为原料合成清洁能源二甲醚(DME)，反应如下：4H₂(g)＋2CO(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)　ΔH＝－198 kJ·mol^－1。
（1）如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________（填曲线标记字母），其判断理由是____________。
   
（2）在一定温度下，向2.0 L固定容积的密闭容器中充入2 mol H₂和1 mol CO，经过一段时间后，反应4H₂(g)＋2CO(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表：

时间/min	0	20	40	80	100
n(H2)/mol	2.0	1.4	0.85	0.4	—
n(CO)/mol	1.0	—	0.425	0.2	0.2
n(CH3OCH3)/mol	0	0.15	—	—	0.4
n(H2O)/mol	0	0.15	0.2875	0.4	0.4

①0～20 min的平均反应速率v(CO)＝__________________mol·L^－1·min^－1；
②达到平衡时，H₂的转化率为__________________；
③在上述温度下，该反应的平衡常数K＝______________________；
④能表明该反应达到平衡状态的是________（填序号）；
A CO的转化率等于H₂O的产率             B 混合气体的平均相对分子质量不变
C v(CO)与v(H₂)的比值不变                 D 混合气体的密度不变
⑤在上述温度下，向平衡后的2 L容器中再充入0.4 mol H₂和0.4 mol CH₃OCH₃(g)，则化学平衡________移动（填“向左”“向右”或“不”）。

9 . 合成气用途非常广泛，可以煤、天然气等为原料生产。回答下列问题：
(1)用H₂O(g)和O₂重整CH₄制合成气的热化学方程式如下：
(水蒸气重整)CH₄(g)+ H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) ∆H=+ 206 kJ·mol^-1
(氧气重整)CH₄(g)+0.5O₂(g)=CO(g)+2H₂(g) ∆H=-36 kJ·mol^-1
①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)的∆H=_______kJ·mol^-1。
②为了保持热平衡，同时用两种方式重整，不考虑热量损失，理论上得到的合成气中n(CO)： n(H₂)=1 ：____(保留两位小数)。
③用水蒸气电催化重整甲烷的装置如图。装置工作时，O^2-向_____(填“A”或“B’)极迁移；阳极发生的电极反应为___________。

(2)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应( I )、(II )的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与T的关系如下图所示。

①反应(II)的∆H_____(填“大于”“等于”或“小于”)0。
②气体的总压强：a点_____(填“大于”“等于”或“小于”)b点，理由是_________。
③c点时，反应C(s) +CO₂(g)2CO(g)的Kp=_____(填数值)。
④在恒容密闭容器中充入0. 5 mol CO、2 mol H₂O(g)只发生反应(II)，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为_______；达到平衡时，向容器中再充入0.5 mol CO、2 mol H₂O(g)，重新达到平衡时，CO的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

10 . 羰基硫（COS）是全球硫循环的重要中间体，也是有机合成中的重要原料，是化学工作者重要的研究对象。已知：
Ⅰ．COS（g）＋H₂（g）⇌H₂S（g）＋CO（g） △H_l＝－17kJ／mol；
Ⅱ．COS（g）＋H₂O（g）⇌H₂S（g）＋CO₂（g） △H₂＝－35kJ／mol。
回答下列问题：
(1)反应CO（g）＋H₂O（g）⇌H₂（g）＋CO₂（g）的△H＝________。
(2)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应I。设起始充入的n（H₂）：n（COS）＝m，相同时间内测得COS转化率与m和温度（T）的关系如图所示。
     ①m₁________m₂（填＞、＜或＝）。
②温度高于T₀时，COS转化率减小的可能原因为_________。
A．有副反应发生。
B．反应的△H增大。
C．催化剂活性降低。
D．逆反应速率增大的倍数小于正反应速率增大的倍数
(3)在恒温、恒容密闭容器中．进行反应I。下列说法中能说明反应I已达到平衡状态的是___________。
A．c（H₂S）＝c（CO） B．v_正（H₂）＝v_逆（H₂S）
C．容器中气体密度保持不变                 D．容器中混合气体平均摩尔质量保持不变
E．c（COS）保持不变
(4)某温度下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入5 mol COS（g）和5 molH₂O（g），发生反应Ⅱ，5 min后反应达到平衡，测得COS（g）的转化率为80％。
①反应从起始至5 min内，用H₂S浓度变化表示的平均反应速度v（H₂S）＝________。
②该温度下，上述反应的平衡常数K＝________。
③其他条件相同时，既能使上述反应中COS的平衡转化率降低，又能使反应速率加快的做法是________。
A．缩小容器容积                                 B．升高温度
C．分离出硫化氢                                 D．加入一定量H₂O（g）