1 . 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  △H₁=- 90.7 kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H₂=-23.5 kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H₃=-41.2 kJ·mol^-1
回答下列问题：
（1）则反应3H₂(g)+3CO(g)CH₃OCH₃(g)+CO₂(g)的△H=_____________ kJ·mol^-1。
（2）在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应①，测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是_____________。

A．反应温度： T₁>T₂ B．正反应速率：υ_正(y)=υ_正(w)
C．混合气体密度： ρ(x)>ρ(w)               D．混合气体平均摩尔质量：M(y)<M(z)
E．该反应的△S<0、△H<0，所以能在较低温度下自发进行
（3）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn 的合金)，利用CO和H₂制备二甲醚(DME)。如图回答问题; 催化剂中约为_____________时最有利于二甲醚的合成。

（4）高温时二甲醚发生分解反应： CH₃OCH₃CH₄+CO+H₂。迅速将二甲醚引入一个504℃的抽成真空的瓶中，在不同时刻t测定瓶内压强P_总如下表。

t/min	0	10	20	30	40	50
P总/kPa	50.0	78.0	92.0	99.0	100	100

①该反应的平衡常数表达式为K_p=_____________。
②该反应的平衡常数K_p=_____________。(带单位。某一物质的平衡分压=总压×物质的量分数)
（5）一种以二甲醚作为燃料的燃料电池的工作原理如图所示。则其负极的电极反应式为_______________。该电池的理论输出电压为1.20V，则其能量密度E=_____________(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×10⁶J，法拉第常数F=96500C·mol^-1)。

2 . C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
（1）已知：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₁=-566kJ/mol
S(l)+O₂(g)=SO₂(g) ΔH₂=-296kJ/mol
一定条件下，可以通过CO与SO₂反应生成S(1)和一种无毒的气体，实现燃煤烟气中硫的回收，写出该反应的热化学方程式_______________________________。
（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO₂，发生上述（1）中回收硫的反应。若反应进行到20min时达平衡，测得CO₂的体积分数为0.5，则前20min的反应速率ν(CO)= _________，该温度下反应化学平衡常数K=____________（L·mol^-1）
（3）在不同条件下，向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO₂，反应体系总压强随时间的变化如图（Ⅰ）所示：
   
①图（Ⅰ）中三组实验从反应开始至达到平衡时，v(CO)最大的为___________（填序号）
②与实验a相比，c组改变的实验条件可能是_________________。
（4）“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO₂。室温条件下，将烟气通入(NH₄)₂SO₃溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图（Ⅱ）所示，b点时溶液pH=7，则n(NH₄⁺)∶n(HSO₃^-)=______。
   
（5）间接电化学法可除NO。其原理如图（Ⅲ）所示，写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_______________________________。
   

3 . 煤炭属于不可再生资源，高效、清洁地利用煤炭资源至关重要。请回答下列问题：
（1）煤的干馏。煤的干馏反应中△S_____0(填“>”“<”或“=”)。
（2）煤的液化。原理是C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)     △H= akJ/mol；CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(l)   △H=bkJ/mol。则反应C(s)+ H₂O(g)+H₂(g)CH₃OH(l) 的△H=______kJ/mol。
（3）煤的气化。原理是C(s) +2H₂(g)CH₄(g) △H。在1L密闭容器中投入1mol碳，并充入2 mol H₂，测得相关数据如图所示。

①有关图1、图2 的说法正确的有______(填标号)。
a.氢气的反应速率v(Z) >v(X) >v(Y)
b.T₁<1000K
c.平衡常数K(X)=K(Y) >K(Z)
d.工业生产中，当温度为T₂ 时，压强越高，经济效益越好
②图2 中A 点对应的平衡常数K_p=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(4)煤生产水煤气和半水煤气。
①工业上用煤生产作为合成氨原料气的水煤气，要求气体中(CO + H₂) 与N₂的体积之比为3.1-3.2，发生的反应有C(s)+H₂O(g)CO(g) +H₂(g).C(s) +1/2O₂(g)CO(g)。从能量角度考虑，通入空气的目的是__________。
②如图3是反应CO(g) +H₂O(g) H₂(g)+ CO₂(g)     △H<0 中CO 和CO₂ 的浓度随时间发生变化的曲线，则t₂时刻改变的条件可能是_______(写出1种即可)。若t₄ 时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2 倍，在图中t₄~t₅区间内画出CO、CO₂浓度变化曲线，并标明物质(假设各物质状态均保持不变)。________

4 . 党的十九大报告提出“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”，发展清洁能源对建设美丽中国具有重要意义。氢能是一种高效清洁、极具发展潜力的能源。
   
（1）以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图1所示：
①反应Ⅰ的离子方程式是______________________________________________；反应Ⅰ得到的产物用I₂进行分离，该产物的溶液在过量I₂的存在下会分成两层：含低浓度I₂的H₂SO₄层和含高浓度I₂的HI层。经离子浓度检测，H₂SO₄溶液层中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=2.06：1，其比值大于2的原因是_______________________。
②反应Ⅱ：2H₂SO₄（l）=2SO₂（g）+O₂（g）+ 2H₂O（g）△H = +550kJ•mol^-1，它由两步反应组成：ⅰ．H₂SO₄（l）=SO₃（g）+ H₂O（g）△H = +177kJ•mol^-1，ⅱ．SO₃（g）分解，写出SO₃（g）分解的热化学方程式______________________________。
（2）工业上利用反应C（s）+2H₂O（g）CO₂（g）+2H₂（g） △H＞0 也可制备氢气。一定条件下，将C（s）和H₂O（g）分别加入甲、乙两个密闭容器发生反应，其相关数据如表所示：

容器	容积/L	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol
			C（s）	H2O（g）	H2（g）
甲	2	T1	2	4	3.2
乙	1	T2	1	2	1.2

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=______；T₁______T₂（填“＞”、“=”或“＜”）；
②若乙容器中达到平衡所需时间为3min，则当反应进行到1.5min时，H₂O（g）的物质的量浓度______（填选项字母）。
A．=1.4mol/L B．＜1.4mol/L C．＞1.4mol/L
（3）工业上还可采用电化学法利用H₂S废气制取氢气，该法制氢过程的示意图如图所示，
   
①反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是____________________；
②反应池中发生反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_____________。

5 . 开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。
(1)已知：2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) △H₁=-1275.6kJ·mol^-1
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H₂=-566.0 kJ·mol^-1
H₂O(g)=H₂O(l) △H₃=-44.0 kJ·mol^-1
写出甲醇燃烧热的热化学方程式：___________________________________________________
(2)生产甲醇的原料CO和H₂来源于：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g) +3H₂(g)
①一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则p₁__________p₂(填“<”、“>”、“=”)

②A、B、C三点处对应平衡常数(K_A、K_B、K_C) 的由大到小顺序为_______________。
③100℃时，将1molCH₄和2molH₂O通入容积为100L的反应室，反应达平衡的标志是：__________。
A．容器内气体密度恒定B．单位时间内消耗0.1mol CH₄同时生成0.3molH₂
C．容器的压强恒定D．3v正(CH₄)=v逆(H₂)
(3)某实验小组利用CH₃OH (g)、O₂(g)、KOH (aq) 设计成燃料电池，负极的电极反应式为：_____________________________，该电池工作时，溶液的pH将__________(填“增大”“减小”“不变”)

6 . Ⅰ.(1) 恒温恒容时，下列能说明合成氨反应达到平衡状态的是_________。
a.容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2
b. v(N₂)_(正)=3v(H₂)_(逆)
c.容器内压强保持不变
d.混和气体的密度保持不变
e.单位时间内断裂6molN-H键的同时，有3molH-H形成
f.混合气体的平均分子量不变
Ⅱ.(2)在恒温恒压密闭容器中充入1molN₂和3molH₂在t₁时刻达到平衡状态后，t₂时继续充入2mol NH₃，t₃时达到平衡，在下图中画出v(正)和v(逆) 在t₂到t₄间的变化曲线_________。

Ⅱ.由合成气(组成为H₂、CO和少量的CO₂) 直接制备二甲醚，涉及如下反应。
甲醇合成反应： _____
(ⅰ)时CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)       △H₁=-90.1kJ·mol^-1二甲醚合成反应
(ⅱ)2CH₃OH(g)CH₃OCH(g)+H₂O(g)     △H₂=-23.9 kJ·mol^-1
(ⅲ)2CH₃OH(g)C₂H₄(g)+2H₂O(g)          △H₃=-29.1kJ·mol^-1
(1)二甲醚合成反应过程中两反应能量变化如图所示：

①反应速率较大的是__________(填序号“ⅱ”、“ⅲ”)，说明原因________________。
②若在容器中加入催化剂，则E₂-E₁将__________(填“变大”、“ 不变”或“变小”)。
(2)K_p是用平衡分压代替平衡浓度所得的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。一定温度时，向容器中充入2molH₂和1molCO，反应(ⅰ) 达平衡状态时，总气体的物质的量为2mol，总压强为2×10⁵pa，则K_P___________为(需要带单位)

7 . Ⅰ.开发新能源，新材料是实现社会可持续发展的需要。下图是LiBH₄/MgH₂体系放氢的焓变示意图，则Mg(s)+2B(s)==MgB₂(s)的ΔH=_________kJ·mol^-1。

Ⅱ.在1.0L恒容密闭容器中放入0.10mol A(g)，在一定温度时进行如下反应：A(g)==2B(g)+C(g)+D(S)     ΔH=+85.1kJ·mol^-1。
容器内气体总压强P与起始压强P₀的比值随反应时间变化数据见下表：

时间t/min	0	1	2	4	8	16	20	25
P/P0	1.00	1.50	1.80	2.20	2.30	2.38	2.40	2.40

回答下列问题：
（1）下列能提高A的转化率的是______________。
A.升高温度                           B.向体系中通入气体A
C. 减少D的物质的量            D.向体系中通入稀有气体
（2）下列说法能表明该反应达到化学平衡状态的是_______________。
A.A、B、C的物质的量之比为1∶2∶1            B.单位时间内生成2n mol B，同时生成n mol C
C.容器中气体的密度不变                                D.容器中气体的平均摩尔质量不变
（3）达到平衡状态时A的转化率是________（结果保留两位有效数字）。
（4）相同条件下，若该反应从逆向开始，建立与上述相同的化学平衡，则D的取值范围为n(D)_______   mol。
（5）相同条件下，若将容器改为恒压容器，进行上述反应，某时刻，A的转化率为75%，则此时B的物质的量浓度为______________mol/L。

8 . 镁、硫、氮的化合物在工业上用途非常广泛。

(1)一种镁—锂双离子二次电池的装置如图1所示。
①放电时，Mg电极为_____(填“正极”或“负极”)。
②充电时，Li⁺迁移至_____________(填“阳极区”或“阴极区”)。
(2)纳米MgH₂ 和LiBH₄组成的体系如图2所示，400℃以上受热放氢时发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)硝酸厂尾气中含有大量的NO，可用氢气催化还原法除去NO，发生的主要反应如下:
2NO(g)+4H₂(g)+O₂(g)==N₂(g)+4H₂O(g) △H =-1143kJ·mol^-1
2H₂(g)+ O₂(g)==2H₂O(g) △H =-484kJ·mol^-1
则2NO(g)+ 2H₂(g)==N₂(g)+2H₂O(g) △H =____kJ·mol^-1
(4)在一定条件下，反应:CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)平衡时CH₄的转化率与温度和压强的关系如图3所示。

①图中p₁、p₂、p₃、p₄代表不同压强，压强最大的是_______。该反应的△H___(填“>”“<”“=”下同)0。
②压强为p₄时，在Y点:v(正)__________v(逆)。
③图中W、X、Y、Z四点对应的反应的平衡常数K₁、K₂、K₃、K₄由大到小的顺序为______。

9 . 研究发现，NO_x和SO₂是雾霾的主要成分。
Ⅰ．NO_x主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。

已知：N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g)　ΔH＝+180 kJ·mol⁻¹,2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)　ΔH＝－564 kJ·mol⁻¹。
(1)2NO(g)+2CO(g)2CO₂(g)+N₂(g)　ΔH＝________________，该反应在________下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。
①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为p＝20MPa，则T ℃时该反应的压力平衡常数K_p＝________________；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO₂各0.3 mol，平衡将________(填“向左”“向右”或“不”)移动。
②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是___(填字母)。
A. 增大CO浓度       B. 升温       C. 减小容器体积       D. 加入催化剂
Ⅱ．SO₂主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

已知：亚硫酸：K_a1＝2.0×10⁻² 　K_a2＝6.0×10⁻⁷。
(3)请通过计算证明，NaHSO₃溶液显酸性的原因：____________________________________。
(4)如上方图示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO₂转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为________________________________________；若通入的NO体积为4.48 L(标况下)，则另外一个电极通入的SO₂质量至少为________g。

10 . 氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解Fe₃O₄，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H₂的过程如下:

(1)过程I :2Fe₃O₄(s)6FeO(s)+O₂(g) △H=+313.2 kJ/mol
①过程I需要将O₂不断分离出去，目的是______________。
②一定温度下，在容积可变的密闭容器中，该反应已达到平衡。下列说法正确的是____(填字母标号) 。
a.容器内气体密度和相对分子质量都不再改变
b.升高温度，容器内气体密度变大
c.向容器中通入N₂，Fe₃O₄转化率不变
d.缩小容器容积，O₂(g)浓度变大
③在压强p₁下，Fe₃O₄的平衡转化率随温度变化的曲线如图甲所示。若将压强由p₁增大到p₂在图甲中画出p₂的α(Fe₃O₄)~T 曲线示意图。___________

(2)已知H₂的燃烧热是285.8kJ/mol，则液态水通过过程II转化的热化学方程式为______。
(3)其他条件不变时，过程II在不同温度下，H₂O的转化率随时间的变化α(H₂O)~t曲线如图乙所示，温度T₁、T₂、T₃由大到小的关系是_________，判断依据是_________。
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM)，它允许电子和O^2-同时透过，可实现水连续分解制H₂，工作时CO、H₂O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理如图所示:

CO 在________侧反应(填“a”或“b”)，另一侧的电极反应式为______________。