1 . 2017年5月18日，中国国土资源部地质调查局宣布，我国在南海进行的可燃冰试采获得成功，成为全球第一个海域试采可燃冰成功的国家，可燃冰即天然气水合物，甲烷含量占80%至99.9%。化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H₂为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨，回答下列问题:
(1)对甲烷而言，有如下两个主要反应:
①CH₄(g)+1/2O₂(g)=CO(g)+2H₂(g) △H₁=-36kJ·mol^-1
②CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) △H₂=+216kJ·mol^-1
若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H₂，为维持热平衡，每生产lmolCO，转移电子的数目为__________。
(2)甲醇是一种用途广泛的化工原料，工业上常用下列两种反应制备甲醇:
CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g) △H₁=-90kJ·mol^-1K₁
CO₂(g)+3H₂(g)= CH₃OH(g)+H₂O(l) △H₂K₂
已知: CO(g)+H₂O(g)= CO₂(g)+H₂(g) △H₃=-41.1kJ·mol^-1K₃
H₂O(l)=H₂O(g) △H₄=+44.0kJ·mol^-1K₄
则△H₂=______K₂=_______(用含K₁、K₃、K ₄的代数式表示)
(3)在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂模拟工业合成甲醇的反应:CO₂(g)十3H₂(g)CH₃OH(g)十H₂O(g)
①下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________________。
A.混合气体平均相对分子质量不变 B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变 D.反应速率满足以下关系:V_正(CO₂₎=3V_逆(H₂)
E.CO₂、H₂、CH₃OH、H₂O物质的量浓度之比为1:3:1:1
F.单位时间内断裂3N_AH-H键的同时形成2molH-O键
②模拟过程中测得CO₂和CH₃OH(g)浓度随时间变化如图所示，若此时容器内压强为P，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_P为_____________(用含P的代数式表示，数值保留两位小数)，若此时再向容器内充入0.25molCO₂和0.25molCH₃OH的混合气体，则平衡______(填“正向“逆向“不”)移动。(已知:气体分压=气体总压×体积分数)

(4)甲醇可在电解银催化作用下制甲醛，从贵金属阳极泥中可提取“粗银”“粗银”(含Ag、Cu、Au)可用电解槽电解精炼，纯银作阴极，采用AgNO₃和稀HNO₃的混合液作电解液，阴极的主要电极反应式为_____。阴极还有少量副反应发生，产生的气体遇空气迅速变为红棕色，该副反应的电极反应式为_______。硝酸浓度不能过大，其原因是___________________________________________。

2 . 铝及其合金在生活、生产中有广泛应用。
（1）最新研究表明：氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液中生成Na[Al(OH)₄]。则氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式为________________________________。
（2）目前，国内对真空碳热还原-氯化法冶炼铝的研究较多，利用该方法冶炼金属铝，既节能又环保。
已知：①Al₂O₃(s)+AlCl₃(g)+3C(s)=====3AlCl(g)+3CO(g) △H₁
②3AlCl(g)====2Al(l)+AlCl₃(g) △H₂
③Al(l)====Al(s) △H₃
则Al₂O₃(s)+3C(s)====2Al(s)+3CO(g) △H₄=___________(用含△H₁、△H₂、△H₃的代数式表示)。
（3）已知：Al₄C₃是真空碳热还原-氯化法冶炼铝的中间产物，它与水反应生成气体Y，Y是含氢量最大的烃。向2L恒容密闭容器中充入2mol Y和2mol水蒸气，一定条件下发生反应a Y(g)+bH₂O(g)c CO(g)+dH₂(g) △H。测得Y的平衡转化率α(Y)与温度、压强的关系如图所示。

①上述反应的△H_______0(填“>”“<”或“=”)。
②图象中，x_________0.1(填“>”“<”或“=”)。
③在T₀K、0.1MPa时，上述反应的平衡常数K=____________。
④提高上述反应的反应速率的措施有_______________________________(任填二项)。
⑤从上述反应体系中分离出H₂(还含有少量CO)作为合成氨的原料气，为避免CO使催化剂中毒，原料气在通入合成塔之前需与适量NH₃混合，并用[Cu(NH₃)₂]Ac溶液吸收CO，反应原理为[Cu(NH₃)₂]Ac(aq)+CO(g)+NH₃(g)[Cu(NH₃)₃]Ac·CO(aq) △H<0。若从温度、压强两方面考虑，用[Cu(NH₃)₂]Ac溶液吸收CO的适宜条件是________________________。
（4）我国首创的海水电池以铝板为负极，以接触空气的铁铂合金网为正极，以弱碱性的海水为电解质溶液，电池总反应为4Al+3O₂+6H₂O===4Al(OH)₃。试写出海水电池的正极反应式：________。

3 . “绿水青山就是金山银山”，研究NO₂、NO、CO、NO₂^- 等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
（1）已知：①NO₂ + CO    CO₂ + NO 该反应的平衡常数为K₁（下同）每1mol下列物质分解为气态基态原子消耗能量分别为     

NO2	CO	CO2	NO
812kJ	1076kJ	1490kJ	632kJ

②N₂(g)+O₂(g) 2NO(g)             ΔH＝+179.5 kJ/mol          K₂     
③2NO(g) +O₂(g)2NO₂(g)          ΔH＝-112.3 kJ/mol          K₃
试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式____________________________以及此热化学方程式的平衡常数K=____________（用K₁、K₂、K₃表示）
（2）污染性气体NO₂与CO在一定条件下的反应为：2NO₂+4CO4CO₂+N₂，某温度下，在1L密闭容器中充入0.1mol NO₂和0.2mol CO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的，则反应开始到平衡时CO的平均反应速率v(CO)=________。
若此温度下，某时刻测得NO₂、CO、CO₂、N₂的浓度分别为amol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L，要使反应向逆反应方向进行，a的取值范围________________。
（3）电化学降解NO₂^-的原理如下图：
①电源的负极是________（填A或B）阴极反应式为________________________________________。

②若电解过程中转移了6mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差为_________g。

4 . 今年6月20日,2016年全球最受关注的十大化学成果发布,其中有两项与空气中的二氧化碳处理利用技术有关。其一为美国伊利诺斯大学芝加哥分校和阿贡国家实验室科学家联合设计的新型太阳能电池,可直接把大气中的二氧化碳转化为合成气(CO和H₂)该设计同时具有环保和经济价值,不仅可以减缓二氧化碳的排放,而且可以生成重要的化工原料。
（1）下列材料也可以用于制造太阳能电池的是____________。
A．Ag₂O             B．Fe₃O₄            C．Si             D．SiO₂
（2）下图装置可实现二氧化碳到一氧化碳的转化

①电源的正极为______(“A”或“B")。
②阴极发生反应的电极方程式为:___________.
（3）CO 和H₂可用于合成甲醇。
①已知CO、H₂、CH₃OH（1）的燃烧热为283.0kJ/mol、285．8kJ/mol、726.5kJ/mol,写出 由CO和H₂制备CH₃OH（1）的热化学方程式__________。
②在398K，1L的恒容容器中充入0.1molCO和0.2molH₂,发生反应CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g),反应过程中气体的压强如下表所示(atm为标准大气压)。

时间(min)	0	1	5	10	30	50
压强(atm)	10	9.3	8.0	7.2	4	4

5min内该反应的平均速率用CO可表示为______,该温度下的平衡常数是_____。达到平衡后，向该容器中通入0.05mol的气态CH₃OH,再次达到平衡时,CH₃OH的体积分数比原平衡时_____( 填“大”或“小”)。

5 . CO₂既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g) N₂(g)+CO₂(g)   △H，在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

浓度/(mol/L)/\时间/min	0	10	20	30	40
NO	2.0	1.16	0.40	0.40	0.6
N2	0	0.42	0.80	0.80	1.2
CO2	0	0.42	0.80	0.80	1.2

①若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为2：3：3，则达到新平衡时NO的转化率______________（填“升高”或“降低”），△H_____0（填“>”或“<”）。
②根据图表数据分析T₁℃时，该反应在0～10min内的平均反应速率v(N₂)＝______________mol·L^-1·min^-1；计算该反应的平衡常数K＝_____________。
③若30min后只改变某一条件，据上表中的数据判断改变的条件可能是____________（填字母编号）。
A.加入合适的催化剂                            B.适当缩小容器的体积
C.通入一定量的NO                            D.加入一定量的活性炭
（2）工业上用CO₂和H₂反应合成二甲醚。已知：
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)       △H₁＝-49.1 kJ·mol^－1
2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)          △H₂＝-24.5 kJ·mol^－1
写出CO₂(g)和H₂(g)转化为CH₃OCH₃(g)和H₂O(g)的热化学方程式_______________________。
（3）二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池（电解质为KOH溶液）的负极反应式为：_______________________。
（4）常温下，用NaOH溶液作CO₂捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃。
①若某次捕捉后得到pH=10 的溶液，则溶液中c(CO₃^2-)∶c(HCO₃^-)=_______________。[常温下K₁(H₂CO₃)=4.4×10^-7、 K₂(H₂CO₃)=5×10^-11]。
②欲用2LNa₂CO₃溶液将4.66gBaSO₄ 固体全都转化为BaCO₃，则所用的Na₂CO₃溶液的物质的量浓度至少为__________________________。[已知：常温下K_sp(BaSO₄)=1×10^-11，K_sp(BaCO₃)=1×10^-10]。（忽略溶液体积的变化）

6 . 高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为N₂、CO、CO₂、H₂O等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，CO₂、N₂的含量分别占15%、55%。回答下列问题：
（1）上述提及的气体分子中，电子数相等的两种气体是_____________（写化学式）。
（2）CO 可以用于生产甲醇，甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH (g) △H=-90.8kJ/mol
已知：2H₂(g)+O₂(g)═2H₂O(l)△H=-571.6kJ·mol^-1
2H₂(g)+O₂(g)═2H₂O(g)△H=-483.6kJ`mol^-1
①H₂的燃烧热为___________________kJ/mol。
②CH₃OH(g)+O₂(g)CO(g) +2H₂O(g) 的反应热△H=___________________。
③若在恒温恒容的容器内进行反应CO (g) +2H₂ (g)CH₃OH (g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有______________________。（填字母）
A.CO 百分含量保持不变B.容器中H₂浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变D.CO 的生成速率与CH₃OH 的生成速率相等
（3）高炉煤气中N₂的含量较高，利用CO前需要对CO进行富集，实现CO和N₂的分离。工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，该反应的热化学方程式为CH₃COOCu(NH₃)₂(aq)+CO(g)CH₃COOCu(NH₃)₂·CO(aq)△H＜0。吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液，从而实现CO与吸收液的分离，分离过程可采取的措施有______________（写出一种即可）。

7 . 研究氮元素及其化合物的性质具有重要意义。
（1）发射航天火箭常用肼(N₂H₄)与N₂O₄作燃料与助燃剂。肼(N₂H₄)与N₂O₄的反应为2N₂H₄(g)+N₂O₄(g)=3N₂(g)+4H₂O(g)△H= -a kJ·mol^－1，已知该反应的化学键键能如下：

化学键	N－H	N－N	N≡N	O－H
E/(kJ·mol－1)	b	c	d	e

则使1 mol N₂O₄(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是_________________。
（2）N₂O₄与NO₂之间存在反应N₂O₄(g)2NO₂(g)。将一定量的N₂O₄放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[a(N₂O₄)]随温度的变化如图甲所示。

图甲图乙

①由图甲推测该反应△H____0（填“>”或“<”）。
②图甲中a点对应温度下，已知N₂O₄的起始压强p₀为120 kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数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）。
③在一定条件下，该反应N₂O₄、NO₂的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N₂O₄)=k₁p(N₂O₄)，v(NO₂)=k₂p²(NO₂)，其中k₁、k₂是与反应温度有关的常数。相应的速率一压强关系如图乙所示，一定温度下，k₁、k₂与平衡常数K_p的关系是K_p=___________，在图乙标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为___________。
（3）加热N₂O₅，依次发生的分解反应为：i. N₂O₅(g)N₂O₃(g)+O₂(g) ii. N₂O₃(g)N₂O(g)+O₂(g)，在容积为2L的密闭容器中充入8 mol N₂O₅，加热到t℃，达化学平衡状态后O₂为6 mol，N₂O₃为4 mol。则t℃时反应i的平衡常数为___________。

8 . 纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu₂O的四种方法:

方法a	用炭粉在高温条件下还原CuO
方法b	用葡萄糖还原新制的Cu（OH）2制备Cu2O
方法c	电解法，反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑
方法d	用肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2

（1）已知：2Cu（s）＋1/2O₂（g）=Cu₂O（s）     △H =-169kJ·mol^-1
C（s）＋1/2O₂（g）=CO（g）          △H =-110.5kJ·mol^-1
Cu（s）＋1/2O₂（g）=CuO（s）       △H =-157kJ·mol^-1
则方法a发生的热化学方程式是：________________________。
（2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH^-的浓度而制备纳米Cu₂O，装置如下图所示：
该离子交换膜为______离子交换膜（填“阴”或“阳”）,该电池的阳极反应式为:_____________ 钛极附近的pH值________ （增大、减小、不变）。

（3）方法d为加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂，该制法的化学方程式为：____________。
（4）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu₂O分别进行催化分解水的实验：
2H₂O2H₂+O₂       ΔH>0
水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。

序号	温度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.0500	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.0500	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.1000	0.0940	0.0900	0.0900	0.0900	0.0900

①对比实验的温度T₂_____ T₁（填“>”“<”或“=”）。
②实验①前20 min的平均反应速率v（O₂）=______。
③催化剂催化效率:实验①______实验② （填“>”、“<"）。

9 . 研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）在一定条件下将CO₂和H₂转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有：
CO₂（g）＋H₂（g）CO（g）＋H₂O（g） △H₁＝＋41kJ／mol
CO（g）＋2 H₂（g）CH₃OH（g） △H₂＝－90kJ／mol
则由CO₂和H₂转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为____________________。
（2）在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO₂、3molH₂，发生反应CO₂（g）＋3H（g）₂CH₃OH（g）＋H₂O（g） △H₃<0．测得CO₂（g）和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是______________。
A．单位时间内有n molH—H键断裂，同时又n mol O—H键生成
B．混合气体的密度不随时间变化
C．体系中n（CO₂）／n（H₂）＝1∶1，且保持不变
D．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变
②下列措施能使n（CH₃OH）／n（CO₂）增大的是__________。
A．升高温度
B．恒温恒容下，再充入2molCO₂、3molH₂
C．使用高效催化剂
D．恒温恒容充入He（g）
③计算该温度下此反应的平衡常数K＝__________（L／mol）²（保留3位有效数字）；若使K的值变为1，则应采取的措施是___________。
A．增大压强       B．恒压加入一定量H₂
C．升高温度       D．降低温度
（3）捕捉CO₂可以利用Na₂CO₃溶液。用100mL 0.1mol／LNa₂CO₃溶液完全捕捉224mL（已换算为标准状况，溶液体积变化忽略不计）CO₂气体，所得溶液显_________性（填酸，碱，中）：且c（HCO₃^－）＋c（CO₃^2－）＋c（H₂CO₃）＝__________mol／L（填数字）。

10 . I．甲醇是一种重要化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
（1）已知：CH₃OH(g)=HCHO(g)+H₂(g)   △H=+84 kJ/mol     2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   △H=-484 kJ/mol。工业上常以甲醇为原料制取甲醛，请写出 CH₃OH (g)与O₂ (g)反应生成HCHO(g)和H₂O(g)的热化学方程式：_______________________。
（2）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。该电池负极的电极反应式为________________。
Ⅱ．在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)+O₂ (g)2NO₂ (g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）如图所示，表示NO₂变化曲线的是_______，用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v=_______。

（2）能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。
a．v(NO₂) =2V(O₂)            b．容器内压强保持不变
c．体系颜色不再改变       d．容器内密度保持不变