1 . 资源化利用碳及其化合物具有重要意义。
(1)CO是高炉炼铁的重要还原剂，炼铁时发生的主要反应有：
ⅠFe₂O₃(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)   △H=489kJ/mol
ⅡFe₂O₃(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO₂(g) △H=-27kJ/mol
ⅢC(s)+CO₂(g)2CO(g)△H=X kJ/mol
试计算，X=___________。反应III中，正反应的活化能__________(填“大于”、“小于”或“等于”)逆反应的活化能。
(2)T₁℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe₂O₃和C，发生反应I，反应达到平衡后，在t₁时刻改变某条件，v_逆 随时间(t)的变化关系如图所示，则t₁时刻改变的条件可能是_________(填序号)。

a.保持温度、体积不变，使用催化剂                  b.保持体积不变，升高温度
c.保持温度不变，压缩容器体积                         d.保持温度、体积不变，充入CO
(3)在一定温度下，向某体积可变的恒压5MPa密闭容器中加入1mol CO₂与足量的碳发生反应III，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。

①650℃时，反应达平衡后CO₂的转化率为_______；
②T℃时，该反应达到平衡时下列说法不正确的是___________(填序号)；
a．气体密度保持不变
b．2v_正(CO₂) ₌v_正(CO)
c．若保持其它条件不变再充入稀有气体，v_正、v_逆均减小，平衡不移动
d．若其他条件不变将容器体积压缩至一半并维持体积不变，再次达平衡时压强小于原平衡的2倍
e．若保持其它条件不变再充入等体积的CO₂和CO，平衡向正反应方向移动
(4)汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g) 2CO₂(g) +N₂(g)
①200KpPa时，在一个容积为2L的恒温密闭容器中充入1.5molNO和2.0molCO，开始反应至2min时测得CO转化率为30%，则用N₂表示的平均反应速率为v (N₂)=_______；反应达到平衡状态时，测得二氧化碳为0.8mol，则平衡时的压强为起始压强的_____倍(保留两位小数)。
②该反应在低温下能自发进行，该反应的ΔH__________0(填“＞”、“＜”)
③在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应，测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示(已知：t₂−t₁=t₃−t₂)则下列说法不正确的是__(填编号)

A．反应在c点未达到平衡状态          B．反应速率a点小于b点
C．反应物浓度a点大于b点             D．NO的转化率：t₁~t₂＞t₂~t₃

2 . CO₂的转化一直是全球研究的热点，其中将CO₂和H₂合成甲醇及二甲醚具备相对成熟的技术。工业生产中，有以下相关反应(热效应都是在25 ℃，1.0110⁵Pa下测定)：
①CO₂(g) ＋ 3H₂(g) ⇌CH₃OH(l) ＋ H₂O(l)   ΔH =-49.01 kJ·mol^-1
②2CH₃OH(l)⇌CH₃OCH₃(g) ＋ H₂O(l)   ΔH =-24.52 kJ·mol^-1
③CO(g) ＋ H₂O(l)⇌CO₂(g) ＋ H₂(g)   ΔH = -41.17 kJ·mol^-1
(1)工业上用CO₂和H₂合成二甲醚的热化学方程式为_______。
(2)反应①的平衡常数表达式K=_______。
(3)在一常温恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇发生如②式化学反应并建立平衡，以下说法正确并可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是_______(填字母)。
A.容器内气体相对分子质量保持不变                           B. 容器内气体压强不变
C.相同时间内消耗甲醇的量是消耗二甲醚的两倍          D.甲醇和二甲醚物质的量相等
(4)在三个体积相同的密闭容器中加入相同物质的量的CO和H₂O，在不同温度下发生反应③，经过相同时间后测得容器中的CO物质的量与温度的关系如图：

I.A、C两点的速率大小v(A)_______(填“大于”“小于”“等于”或“无 法判断”)v(C)。
II.请解释曲线中CO的物质的量先减小后增大的原因_______。

3 . 碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：①2CH₄(g)+3O₂(g)=2CO(g)+4H₂O(l) △H=—1214 kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H= —566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式____________________________________________。
(2)氢气、甲烷、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。
某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)₂的实验装置(如下图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是___________(填序号)
   
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．不能用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H⁺+ 2e^－= H₂↑
(3)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，则P_l_________P₂；A、B、C三点处对应平衡常数(K_A、K_B、K_C)的大小顺序为___________(填“＜”、“＞”“=”)
②100℃时，将1mol CH₄和2mol H₂O通入容积为10L的反应室，反应达平衡的标志是：_______
a．容器的压强恒定
b．单位时间内消耗0.1mol CH₄同时生成0.3mol H₂
c．容器内气体密度恒定
d．3v(CH₄)=v(H₂)
e. 容器内气体平均相对分子质量恒定
③如果将1mol CH₄和2mol H₂O通入容积为10L的反应室达到平衡时CH₄的转化率为50%，则100℃时该反应的平衡常数K=___________。
(4)已知2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)△H=-akJ•mol^-1(a＞0)，在一个容积固定的容器中加入2mol H₂和1mol CO，在500℃时充分反应，达平衡后CH₃OH的浓度为W mol•L^-1。反应平衡后，若向原来容器中再加入2mol H₂和1mol CO，500℃充分反应再次达平衡后，则CH₃OH浓度___________2Wmol•L^-1(填“＞”、“＜”或“=”)。
(5)某实验小组利用CO(g)、O₂(g)、KOH(aq)设计成如图所示的电池装置，
①负极的电极反应式为___________，
②用该原电池做电源，用惰性电极电解200mL饱和食盐水(足量)，消耗标准状况下的CO 224mL，则溶液的pH=___________

4 . 目前，人们对环境保护、新能源的开发很重视。
Ⅰ.（1）汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体：
4CO(g)＋2NO₂(g)4CO₂(g)＋N₂(g)。恒温恒容条件下，能够说明该反应已达到平衡状态的是____(填序号)；
A．容器内混合气体颜色不再变化 B．容器内的压强保持不变
C．2v_逆(NO₂)＝v_正(N₂) D．容器内混合气体平均密度保持不变
（2）以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH₂)₂]。已知：①2NH₃(g)+CO₂(g)=NH₂CO₂NH₄(s)ΔH=－l59.5 kJ·mol^－1
②NH₂CO₂NH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) ΔH= +116.5 kJ·mol^－1
③H₂O(l)=H₂O(g)ΔH=+44.0 kJ· mol^－1，
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式_____________________。
（3）在饱和的KHCO₃电解液中，电解活化CO₂制备乙醇的原理如图所示。

①阴极的电极反应式是___________________________。
②从电解后溶液中分离出乙醇的操作方法是____________(选填字母)。
a．分液 b．过滤 c．蒸馏 d．升华
Ⅱ.工业上利用吸热反应C（s）+2H₂O（g）CO₂（g）+2H₂（g），可制备氢气，氢能源是一种安全高效的新能源。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：

T₁℃时，该反应的平衡常数K=_______；T₁_______T₂（填“＞”、“=”或“＜”）。
Ⅲ.利用H₂和CO₂在一定条件下可以合成乙烯：6H₂(g)+2CO₂(g)CH₂=CH₂(g)+4H₂O(g)，已知不同温度对CO₂的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图所示，

下列有关说法不正确的是________（填序号）。
①不同条件下反应，N点的速率最大
②M点时平衡常数比Ｎ点时平衡常数大
③实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO₂的平衡转化率
④温度低于250℃时，随温度升高乙烯的产率减小

5 . 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)。________

6 . 氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物间的相互转化及脱除具有重要意义。
I．氮氧化物间的相互转化
(1)已知2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的反应历程分两步：
第一步 2NO(g)N₂O₂(g) （快速平衡）
第二步 N₂O₂(g) +O₂(g) =2NO₂(g) （慢反应）
①用O₂表示的速率方程为v(O₂)= k_1·c²(NO)·c(O₂)；NO₂表示的速率方程为v(NO₂)=k_2·c²(NO)·c(O₂)，k₁与k₂分别表示速率常数（与温度有关），则=________。
②下列关于反应2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)的说法正确的是_________（填序号）。
A.增大压强，反应速率常数一定增大
B.第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能
C.反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)容积均为1L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器．相同温度下，分别充入0.2mol的NO₂，发生反应：2NO₂(g)N₂O₄(g) ∆H<0，甲中NO₂的相关量随时间变化如图所示。
   
①0~3s内，甲容器中NO₂的反应速率增大的原因是______________________。
②甲达平衡时，温度若为T℃，此温度下的平衡常数K=____________________。
③平衡时，K_甲_____K_乙，P_甲_____P_乙(填“>”、“<” 或“=”)。
(3)以NH₃为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。
主反应：4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)= 4N₂(g)+6H₂O(g) △H₁
副反应：4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g)  △H₂=－1267.1kJ/mol
4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g) △H₃=－907.3 kJ/mol
①△H₁=____________。
②将烟气按一定的流速通过脱硝装置，测得出口NO的浓度与温度的关系如图1，试分析脱硝的适宜温度是______（填序号）。
a.<850℃               b.900~1000℃          c.>1050 ℃
   
(4)以连二亚硫酸盐(S₂O₄^2－)为还原剂脱除烟气中的NO，并通过电解再生，装置如图2。阴极的电极反应式为____________，电解槽中的隔膜为____________（填“阳”或“阴”）离子交换膜。

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 . 氮及其化合物在生产生活中有重要作用。
（1）已知：①氢气的燃烧热为285 kJ/mol ②N₂(g) + 2O₂(g) = 2NO₂(g) ΔH=+133 kJ/mol。试写出H₂还原NO₂生成液态水和另一种无毒物质的热化学方程式_________________。
（2）一氯胺(NH₂Cl)的电子式为_______________，一氯胺是重要的水消毒剂，其原因是一氯胺在水中会部分水解，生成具有强烈杀菌作用的物质，该反应的化学方程式为______________。
（3）用Cl₂和NH₃反应制备二氯胺的方程式为2Cl₂(g)+NH₃(g)NHCl₂(l)+2HCl(g)，向容积均为1 L的甲、乙两个恒温（反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2 mol Cl₂和2 mol NH₃，测得各容器中n(Cl₂)随反应时间t的变化情况如下表所示：

t/min	0	20	40	60	80
n(Cl2)(甲容器)/mol	2.00	1.50	1.10	0.80	0.80
n(Cl2) (乙容器)/mol	2.00	1.45	1.00	1.00	1.00

①该反应的ΔH______0(填“>”或“<”) ，乙容器中，0～40 min内用Cl₂的浓度变化表示的平均反应速率v(Cl₂)=_______________________。
②对该反应，下列说法不正确的是________________(填选项字母）。
A．若甲容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态
B．若乙容器内Cl₂和NH₃物质的量之比不变，则表明反应达到平衡状态
C．反应达到平衡后，分离出少量产物NHCl₂，有助于提高Cl₂的转化率
③恒温条件下，测得平衡时Cl₂和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示，则A、B、C三点中Cl₂转化率最高的是_________(填“A”“B”或“C”)。