1 . 化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源，研究化学反应的能量变化具有重要意义。回答下列问题：
(1)如图是和1mol CO(g)反应生成和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则_______(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，_______。

(2)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：①       
②   
③       
请写出与反应生成参与大气循环的气体和液态水的热化学方程式_______。
(3)不同催化剂下合成氨反应的历程如图甲所示，吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。催化剂的催化效果更好的是_______(填A或B)；常温常压下，合成氨反应速率慢的根本原因是_______。


(4)以与为反应物、溶有的盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，其原理如图乙所示。通入的电极是电池的_______极，通入一极的电极反应为_______，电池的总反应为_______。

2 . 回答下列问题：
(1)已知稀溶液中，1 mol H₂SO₄与2 mol NaOH恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出该反应表示中和热的热化学方程式：_______。
(2)利用甲烷的还原性，可以对大气中的氮氧化合物进行处理。已知一定条件下：
①4 NO(g)=2 NO₂(g)+N₂(g) △H₁=- 293 kJ·mol^-l
②CH₄(g)+4NO(g)=2 N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₂= - 1160 kJ·mol^-1
则CH₄(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=_______kJ·mol^-1，该反应能在_______下自发进行。(选填“低温”、“高温”或“任何温度”)
(3)①恒温恒容的密闭容器中，发生反应CO (g)+H₂S(g)⇌COS (g) +H₂ (g)， 若反应前只充10molCO和xmolH₂S，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，则x=_______mol。
②恒温恒容时，能表明Fe₂O₃(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO₂(g)达平衡状态的是_______(填字母)
A.单位时间内生成n molCO同时消耗n molCO₂
B. c(CO)不随时间改变
C. CO₂的体积分数不变
D. Fe 的浓度不变
E.容器内压强不再变化
F.正反应的平衡常数不再变化
G.气体的总质量不再变化
(4)某种新工艺装置是氯碱工业装置和另一种电化学装置组合而成，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
_
图中物质Y的电子式_______， 图中b%_______a%(填“<”或“>”或“=”)，通入除去CO₂的空气一极的电极反应式为_______。

4 . NO₂和N₂O₄是氮的两种重要氧化物。回答下列问题：
Ⅰ.已知下列反应在298K时的反应焓变：
①N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g) △H₁=180.5 kJ·mol^-1
②2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g) △H₂=-112 kJ·mol^-1
③N₂(g)＋2O₂(g)=N₂O₄(g) △H₃=10.7 kJ·mol^-1
(1)写出N₂O₄(g)转化为NO₂(g)的热化学方程式：_______。
Ⅱ.298K时，在2 L的恒容绝热密闭容器中发生反应：N₂O₄(g)2NO₂(g)反应过程中各气体浓度随时间变化的情况如图所示。

(2)代表NO₂气体浓度随时间变化的曲线为_______(填“甲”或“乙”)。
(3)当N₂O₄的浓度为0.08 mol·L^-1时，反应时间为t s，则0～t s时，用NO₂气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为_______。
(4)A、B两点对应时刻，反应速率大小：v_A_______v_B(填“>”“<”或“=”)。
(5)不能说明该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.混合气体的温度不再改变            b.2v_正(N₂O₄)=v_逆(NO₂)
c.容器内气体颜色不再改变            d.容器内气体的密度不再改变
(6)化学平衡常数(K)是指一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡状态，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。例如：aA(g)＋bB(g) pC(g)＋qD(g)     K=，计算298K时，反应N₂O₄(g) 2NO₂(g)的平衡常数K=_______。

5 . 氢是人们公认的清洁能源，作为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)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①已知和的燃烧热()分别为、。与合成甲醇的能量变化如图甲所示，则用和制备甲醇和液态水的热化学方程式为___________。

②将一定量的和充入某恒容密闭容器中，测得在不同催化剂作用下，相同时间内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___________(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)利用和水蒸气可生产，反应的化学方程式为。将不同量的和分别通入体积为2L的恒容密闭容器中进行上述反应，得到数据如下表所示

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

①该反应的正反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。
②900℃时，从开始到达到平衡时的反应速率___________(保留2位小数)，达到平衡时___________。
(3)利用废弃的的热分解可生产：。现将通入某恒压(压强)密闭容器中，在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。

已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数。温度为℃时，该反应的平衡常数___________(用a的代数式表示)。

6 . 尿素[CO(NH₂)₂]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(l)[CO(NH₂)₂](s)+H₂O(g)；已知第一步反应为快速反应，△H₁=-119.2kJ·mol^-1，第二步反应为慢速反应，△H₂=+15.5kJ·mol^-1，则2NH₃(g)+CO₂(g)[CO(NH₂)₂](s)+H₂O(g) △H₃=_____kJ·mol^-1，下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_____(填标号)。
A. B. C. D.
(2)T℃，在2L的密闭容器中，通入2molNH₃和1molCO₂，保持体积不变，发生反应2NH₃(g)+CO₂(g)[CO(NH₂)₂](s)+H₂O(g)，10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则：
①NH₃的平衡转化率为_____。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.n(CO₂)：n(NH₃)=1：2
B.混合气体的密度不再发生变化
C.单位时间内消耗2molNH₃，同时生成1molH₂O
D.CO₂的体积分数在混合气体中保持不变
(3)一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应2NH₃(g)+CO₂(g)[CO(NH₂)₂](s)+H₂O(g)，若原料气中=m，测得m与CO₂的平衡转化率(α)的关系如图甲所示。

①若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数K_p=____(MPa)²。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
②若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比n_A(NH₃)：n_B(NH₃)=____。
(4)用惰性电极电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液可制取氢气，装置如图乙所示，则B为直流电源的____极，写出该装置阳极的电极反应式：_____。

7 . 丁二烯、异丁烯均是重要的有机化工原料，广泛用于有机合成和精细化工。
I．正丁烷催化氧化制1．3-丁二烯的一种反应途径如图所示。

(1)已知：，则______，相同条件下，稳定性：1-丁烯______(填“>”、“<”或“=”)2-丁烯。
(2)在某恒温恒容密闭容器中通入等物质的量的和，仅发生反应④(该反应为可逆反应)，下列描述能说明反应已经达到平衡状态的是______(填标号)。

A．混合气体的密度不再改变

B．混合气体平均摩尔质量不再改变

C．丁二烯和的物质的量之比不再改变

D．1-丁烯和的物质的量之比不再改变

II．正丁烷脱氢异构制异丁烯。
温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1 mol正丁烷，发生反应：
   ，反应均进行10 min，测得各容器中正丁烷的转化率与容器体积的关系如图所示。
(3)A点时______(填“>”、“=”或“<”，同)；正反应速率：______。
(4)若C点为平衡点且容器总压强为0.4 MPa，则该条件下，反应的平衡常数______MPa(以分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。

(5)向A点对应的反应体系中再充入一定量的正丁烷，达到平衡时，正丁烷的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)______。

9 . 甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①   
②   
I.恒定压强时，将的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

回答下列问题：
(1)已知在某种催化剂的作用下，与生成和CO的反应中，逆反应活化能(逆)为，则该反应的 (正)为___________kJ/mol。
(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是___________(填标号)。

A．恒温、恒压条件下，若反应容器中气体密度不变，即可判断反应已达平衡状态

B．恒温、恒容条件下，加入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快

C．恒容、绝热条件下，若反应容器中温度不变，即可判断反应已达平衡状态

D．恒压、绝热条件下，向平衡后的混合气体中加入稀有气体，再次平衡后的物质的量会减少

(3)系统中的含量，在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：___________。
(4)600℃时的平衡转化率为___________％(精确到小数点后一位)。
Ⅱ．将的混合气体投入恒温恒容的密闭容器中(压强为90KPa)，发生反应①和②，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。

时间/min	0	50	100	150	200	250	300
压强/KPa	90	111	123	132	139	144	144

(5)用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即，则反应①前150min内平均反应速率___________kPa/min，250min末，测得氢气压强为96kPa，为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，则反应②平衡常数___________。

10 . 利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢，再与一氧化碳反应制甲醇、甲醚。发生的反应有：
Ⅰ．2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)ΔH₁= —90.8kJ∙mol^-1
Ⅱ．3H₂(g)+3CO(g)CH₃OCH₃(g)+CO₂(g)ΔH₂=—246.0kJ∙mol^-1
Ⅲ．CO(g) +H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)ΔH₃=—41.3kJ∙mol^-1
(1)反应2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)的ΔH=_______。
(2)在恒温条件下，将1 molH₂和1 mol CO投入到刚性容器中，发生反应Ⅰ，下列说法正确的是_______(填选项序号)。

A．当容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化时反应达到平衡状态

B．当CO的体积分数不变时反应达到平衡状态

C．反应放出的热量等于45.4 kJ

D．平衡后，再充入1molH2和1molCO，再次达到平衡，H2和CO的转化率均增大

(3)根据反应Ⅰ，画出H₂与CO投料比与CH₃OH的平衡体积分数(V%)变化趋势图_______。

(4)将组成为2：1的H₂和CO充入恒温密闭容器中，分别在48MPa和60MPa恒压条件下发生反应Ⅰ，实验测得不同温度下CH₃OH的平衡体积分数(V%)随温度(T)变化示意图如图所示：

①500℃，48MPa时a点v_正_______v_逆；
②计算500℃，60MPa时该反应的平衡常数Kp=_______Mpa^-2(Kp为用气体的平衡分压代替物质的量浓度计算的平衡常数)。
(5)调节溶液pH可实现工业废气CO₂的捕获和释放。已知25℃碳酸电离常数为K_a1、K_a2，当溶液pH=12时，c(H₂CO₃)：c()：c()=1：_______：_______。(用K_a1、K_a2表示)。