1 . 据公安部2019年12月统计，2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳是许多城市大气污染的主要污染物。氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
(一)： (1)以CO₂与NH₃为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH₃(g)＋CO₂(g)=NH₂CO₂NH₄(s)； ΔH₁=-159 kJ·mol⁻¹
②NH₂CO₂NH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)； ΔH₂=a kJ·mol⁻¹
③2NH₃(g)＋CO₂(g)=CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)； ΔH₃=-87kJ·mol⁻¹
则a为___________。
(2)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：NO＋NO₂＋H₂O=2HNO₂；2HNO₂＋CO(NH₂)₂=2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。当烟气中NO、NO₂按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO₂)=5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)=___________(假设空气中氧气的体积含量为20%)。
(3)下图表示使用新型电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl - NH₄Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式___________，生产中可分离出的物质A的化学式为___________。

(二)： 向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应：C(s) + 2NO(g) N₂(g) + CO₂(g) △H＜0，NO和N₂的物质的量变化如下表所示。

物质的量/mol	T1/℃				T2/℃
	0	5min	10min	15min	20min	25min	30min
NO	2.0	1.16	0.80	0.80	0.50	0.40	0.40
N2	0	0.42	0.60	0.60	0.75	0.80	0.80

(1)T₁℃温度下，反应进行了5min，用二氧化碳表示该反应的平均反应速率___________。
(2)已知：气体分压(P_分)=气体总压(P_总)×体积分数。T₁时用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数K_P=___________。
(3)第15min后，温度调整到T₂，数据变化如上表所示，则T₁___________ T₂(填“＞”、“＜”或“=”)。
(4)若30min时，保持T₂不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，则此时反应___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

2 . （1）已知葡萄糖（C₆H₁₂O₆）的燃烧热是2804 kJ/mol，写出葡萄糖的燃烧热的热化学方程式：____________，当它在人体内氧化生成1 g水时放出的热量约为____________。
（2）已知：HCN（aq）与 NaOH（aq）反应生成1mol液态水的△H =-12. 1 kJ/mol， HCl（aq） 与NaOH（aq）反应生成l mol液态水的△H = -55.6 kJ/mol，则HCN在水溶液中电离的热化学方程式为：_____________。
（3） 2 L 0.5 mol/LH₂SO₄溶液与足量Ba（OH）₂稀溶液反应放出a kJ热量，2 L 0.5 mol/L HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出b kJ热量，则500 mL0.4 mol/LBaCl₂溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为_________。
（4） 2015年冬季，雾霾天气严重影响了我国北方地区。国内电力行业和供暖部门引进先进脱硫工艺以减少污染。目前脱硫工艺涉及的主要反应有：①H₂S（g）+ O₂（g）=SO₂（g）+H₂O（g） △H₁
②S（g）+ O₂（g）=SO₂（g）   △H₂
③S（g）+ H₂（g）=H₂S（g）   △H₃
则“2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H₄”中△H₄=_______________。
（5） N₂和H₂合成NH₃的能量变化如图所示，写出生成液氨的热化学方程式是____________。

3 . 如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。

（1）结合上图判断下列说法正确的是____________ （填字母序号）。
A 固氮过程中，N₂只作氧化剂
B 在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与
C 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D 同化、氨化过程中，氮元素均从无机物转移至有机物
（2）硝化过程中，NH₃转化成HNO₂的化学方程式为____________。
（3）反硝化过程中，CH₃OH可作为反应的还原剂，请将该反应的离子方程式补充完整：
5CH₃OH+6NO____N₂↑+4HCO+_____+______。
（4）利用下表数据进行估算,写出工业合成氨反应的热化学方程式：____________

共价键	N≡N	H-H	N-H
断开1 mol共价键所需能量（kJ）	946	436	391

（5）已知，氨气易液化，可做制冷剂，试比较NH₃的沸点______（选填“高于”或“低于”）PH₃，原因是_______________________。
（6）已知：①4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g） △H₁= -a kJ/mol
②4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g） △H₂= -bkJ/mol；
③H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g） △H₃= -c kJ/mol
④H₂（g）+O₂（g）=H₂O（l） △H₄= -d kJ/mol
有关下列叙述不正确的是_____________。
a.由上述热化学方程式可知△H₃＜△H₄
b.H₂的燃烧热为d　kJ/mol
c.4NH₃（g）+4O₂（g）=2NO（g）+N₂（g）+6H₂O（g） △H=（-a-b） kJ/mol
d.4NH₃（g）2N₂（g）+6H₂（g） △H =（6d-b）kJ/mol

4 . 氧化亚氮（N₂O）是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)污水生物脱氮过程中，在微生物催化下，硝酸铵可分解为N₂O和另一种产物，该反应的化学方程式为___________。
(2)已知反应 2N₂O(g)2N₂(g)+O₂(g) ΔH=-163 kJ·mol ^-1 ，1 mol N₂(g)、1 mol O₂(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 945 kJ、498 kJ 的能量，则 1 mol N₂O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_____kJ。
(3)在一定温度下的恒容容器中，反应2N₂O(g)2N₂(g)+O₂(g)的部分实验数据如下：

反应时间/min	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
c(N2O)/mol/L	0.100	0.090	0.080	0.070	0.060	0.050	0.040	0.030	0.020	0.010	0.010

①在0~20min 时段，反应速率 v(O₂)为_____mol·L ^-1 ·min ^-1。
②若N₂O起始浓度c₀为 0.150 mol·L ^-1 ，则反应至30 min时N₂O的转化率α=______。比较不同起始浓度时N₂O的分解速率：v(c₀ =0.150 mol·L ^-1 )______v(c₀=0.100 mol·L ^-1)（填“＞”“＝”或“＜”）。
③不同温度（T）下，N₂O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示（图中半衰期指任一浓度N₂O消耗一半时所需的相应时间），则 T₂_______T₁（填“＞”“＝”或“＜”）。当温度为 T ₁ 、起始压强为p₀，反应至 t ₁ min 时，体系压强 p=______（用p₀表示）。

(4)碘蒸气的存在能大幅度提高N₂O的分解速率，反应历程为：
第一步 I₂(g)2I(g)          （快反应）
第二步 I(g)+N₂O(g)N₂(g)+IO(g) （慢反应）
第三步 IO(g)+N₂O(g)N₂(g)+O₂(g)+I(g) （快反应）
实验表明，含碘时N₂O分解速率方程 v=k·c(N₂O)·[c(I₂)]^0.5（k 为速率常数）。下列表述正确的是__________（填标号）。
a．N₂O分解反应中，k(含碘)＜k(无碘)
b．第一步对总反应速率起决定作用
c．第二步活化能比第三步大
d．I₂浓度与 N₂O分解速率无关

5 . 砷（As）的原子结构如图所示：，砷可以形成 As₂O₃、As₂O₅、H₃AsO₃、H₃AsO₄等化合物，它们有着广泛的用途。回答下列问题：
（1）写出砷在元素周期表中的位置__________________。
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As₂S₃）制成浆状，通入O₂氧化，生成H₃AsO₄和单质硫。写出发生反应的化学方程式：____________。该反应需要在加压下进行，原因是___________。
（3） 已知：①As（s）+H₂（g）+2O₂（g）=H₃AsO₄（s）       ΔH₁；
②H₂（g）+O₂（g）=H₂O（l）     ΔH₂；
③2As（s）+O₂（g）=As₂O₅（s）       ΔH₃；
则反应As₂O₅（s）+3H₂O（l）=2H₃AsO₄（s） 的ΔH =_________。（用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃表示）
（4）298 K时,将20 mL 3x mol·L ^-1 Na₃AsO₃、20 mL 3x mol·L^-1 I₂和 20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO₃³⁻（aq）+I₂（aq）+2OH^-（aq）AsO（aq）+2I^-（aq）+H₂O（l）。溶液中c（AsO）与反应时间的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是_________（填字母）。
a.溶液的 pH 不再变化        
b. v（I^-）=2v（AsO）
c. c（I^-）=y mol·L^-1                  
d.不再变化
② t_m时, v_逆_________v_正（填“大于”“小于”或“等于”）。
③ t_n 时 v_逆________t_m时v_逆（填“大于”“小于”或“等于”，理由是_______________。
④若平衡时溶液的 pH=13，则该反应的平衡常数K为_______________。（用含x，y的代数式表示）

6 . 氢是人们公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出,氢的获得及以氢为原料的工业生产工艺成为科技工作者研究的重要课题。
（1）工业生产中可利用H₂还原CO₂制备清洁能源甲醇。
①已知 CO（g）和H₂（g）的燃烧热（ΔH）分别为-283.0 kJ·mol ^-1、-285.8 kJ·mol ^-1。CO与H₂合成甲醇的能量变化如图甲所示。则用 CO₂和H₂（g）制备甲醇的热化学方程式为_____。

②将一定量的 CO₂和H₂充入到某恒容密闭容器中，测得在不同催化剂作用下，相同时间内CO₂的转化率与温度的变化如图乙所示：

催化效果最好的是催化剂____________（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”），该反应在a点达到平衡状态，a点的转化率比b点的高，其原因是_____________。
（2） 利用CO和水蒸气可生产H₂，反应的化学方程式：CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）。将不同量的 CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2 L 的恒容密闭容器中进行反应，得到三组数据如下表所示：

温度/℃	起始量		达到平衡
	CO/mol	H2O/mol	H2/mol	CO转化率	时间/min
650	4	2	1.6		6
900	3	2			3

①该反应的ΔH_______0（选填“＞”或“＜”）。
②900℃时，达到平衡时c（CO）=_______，达到平衡时的反应速率v（H₂O）=____ （保留2位小数）。
（3） 利用废弃的H₂S的热分解可生产H₂：
2H₂S（g）2H₂（g）+S₂（g）。现将0.20 mol H₂S（g）通入到某恒压（压强 p=aMPa）密闭容器中，在不同温度下测得H₂S的平衡转化率如下图所示：

已知：对于气相反应，用某组分（B）的平衡分压（pB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数。温度为T ₆℃时，该反应的平衡常数Kp =_______（用a的代数式表示）。

7 . 近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引起反应：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。2000 K时，向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol N₂与2 mol O₂，发生上述反应，经过5 min达到平衡，此时容器内NO的体积分数为0.75%，则该反应在5 min内的平均反应速率v(O₂)=____mol/(L·min)，N₂的平衡转化率为___，2000 K时该反应的平衡常数K=___。

(2)一定量NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的关系如图所示。
①反应2NO(g)N₂(g)+O₂(g)为____反应(填“吸热”或“放热”)。
②一定温度下，能够说明反应2NO(g)N₂(g)+O₂(g)已达到平衡的是____(填序号)。
a．容器内的压强不发生变化
b．混合气体的密度不发生变化
c．NO、N₂、O₂的浓度保持不变
d．单位时间内分解4 mol NO，同时生成2 mol N₂
(3)当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NO_x。可用CH₄催化还原NO_x以消除氮氧化物污染。
已知：CH₄(g)+4NO₂(g)= 4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔH=-574 kJ·mol^-1
CH₄(g)+2NO₂(g)= N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔH=-867 kJ·mol^-1
①写出CH₄与NO反应生成N₂、CO₂、H₂O(g)的热化学方程式：________;
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO)转化为无毒气体，该反应的化学方程式为______。

8 . 将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)；C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃烧的热化学方程式为
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　 ΔH＝－393.5   kJ•mol^－1
H₂(g)＋ O₂(g)=H₂O(g)       ΔH＝－242.0   kJ•mol^－1
CO(g)＋ O₂(g)=CO₂(g)     ΔH＝－283.0   kJ•mol^－1
（1）根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式： _______   。
（2）比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H₂(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C（s）完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出下列循环图，并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析：甲、乙两同学观点正确的是 _____（填“甲”或“乙”）；判断的理由是________。

（3）CO、H₂等可燃性气体可以设计成燃料电池，燃料电池是一种能量转化率较高的发电装置。如图是一种氢氧燃料电池示意图，则该电池a极的电极反应式为 ________ 。若将H₂换成CH₄，则该电池负极的电极反应式为 _______ 。

9 . 氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)已知：N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)；ΔH₁＝＋180.5 kJ·mol^－1
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)；ΔH₂＝－393.5 kJ·mol^－1
2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)；ΔH₃＝－221 kJ·mol^－1
反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N₂(g)＋2CO₂(g)的ΔH＝________ kJ·mol^－1。
(2)催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH₃消除NO污染，其反应原理为4NH₃＋6NO5N₂＋6H₂O。不同温度条件下，n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时，得到NO脱除率曲线如图所示：

①n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比为1∶3时，对应的是曲线________(填“a”“b”或“c”)。
②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是____________。
(3)NO氧化反应：2NO(g)＋O₂(g)⇌2NO₂(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图：

Ⅰ. 2NO(g)→N₂O₂(g)；ΔH₁　
Ⅱ. N₂O₂(g)＋O₂(g)→2NO₂(g)；ΔH₂
①化学反应速率有速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O₂气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T₃和T₄(T₄>T₃)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度_____(填“T₃”或“T₄”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因：______。

(4) NH₃催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图：

研究发现在以Fe₂O₃为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程的总反应方程式：_______。

10 . 工业上常利用含硫废水生产 Na₂S₂O₃•5H₂O，实验室可用如图装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。
   
烧瓶C中发生反应如下 ：
（I） Na₂S（aq）+H₂O（l）+SO₂（g）=Na₂SO₃（aq）+H₂S（aq）       
（II）2H₂S（aq）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）       
（III）S（s）+Na₂SO₃（aq） Na₂S₂O₃（aq）       
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置 B 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注， 若____则整个装置气密性良好。   装置 D 的作用是_____
（2）装置 B 的作用之一是观察 SO₂的生成速率，其中的液体最好选择_____
A．蒸馏水       B．饱和 Na₂SO₃溶液
C．饱和 NaHSO₃溶液       D．饱和 NaHCO₃ 溶液
（3）为提高产品纯度，应使烧瓶 C 中 Na₂S 和 Na₂SO₃恰好完全反应，则烧瓶 C 中 Na₂S 和Na₂SO₃ 物质的量之比 _________
（4）经研究发现 SO₂水溶液可以在 I－催化作用下发生歧化反应，可能的催化过程如下。将 ii 用离子方程式补充完整。i.SO₂+4I^-+4H⁺=S↓+2I₂+2H₂O ii.___________                                
（5）Na₂S₂O₃溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：准确称取 0.214g KIO₃ 固体配成溶液，加入过量 KI 固体和 H₂SO₄溶液，再向其中加入 Na₂S₂O₃与之反应，消耗 Na₂S₂O₃溶液的体积为 24mL 时恰好完全反应。则 c(Na₂S₂O₃)=________
（已知：IO₃^－＋5I^－+6H⁺=3I₂＋3H₂O 2S₂O₃^2－＋I₂=S₄O₆^2－＋2I^－）