1 . 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影响。
(1)CO₂的重整用 CO₂和 H₂为原料可得到 CH₄燃料。
已知: ①CH₄ (g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g) △H₁=+247kJ/mol
②CH₄ (g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) △H₂=+205kJ/mol
写出 CO₂重整的热化学方程式：_____。
(2) “亚硫酸盐法”吸收烟中的 SO₂
①将烟气通入 1.0mol/L 的 Na₂SO₃溶液，若此过程中溶液体积不变，则溶液的 pH 不断_____(填“减小”“不变” 或“增大)。当溶液 pH 约为 6 时，吸收 SO₂的能力显著下降，应更换吸收剂，此时溶液中 c(SO₃^2-) =0.2mol/L， 则溶液中 c(HSO₃^-) =_____。
②室温条件下，将烟气通入(NH₄)₂SO₃溶液中，测得溶液 pH 与各组分物质的量分数的变化关系如图: b 点时溶液 pH=7，则 n(NH₄⁺)：n(HSO₃^—)= ______________       。

(3)催化氧化法去除 NO。一定条件下，用 NH₃ 消除 NO 污染，其反应原理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：

①曲线 a 中，NO 的起始浓度为6×10^-4mg·m^-3，从 A 点到 B 点经过0.8s，该时间段内 NO 的脱除速率为_____mg·m^-3·s^-1。
②曲线 b 对应 NH₃与 NO 的物质的量之比是_____。
(4)间接电化学法除 NO。其原理如图所示：写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。吸收池中除去 NO 的原理_____(用离子方程式表示)。

2 . 2018年，美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略，而中国却加大了环保力度，生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO₂催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。
(1)已知：CO₂(g)+H₂(g)H₂O(g) +CO(g)　 ΔH₁ = +41.1 kJ•mol^－1
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　 ΔH₂=－90.0 kJ•mol^－1
则CO₂催化氢化合成甲醇的热化学方程式：______________________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)________.
A.生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等               B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变 D.CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
(3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度℃	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

①该反应的化学平衡常数表达式为K＝_____。
②由表中数据判断该反应的△H_____0(填“＞”、“=”或“＜”)；
③某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则此时的温度为___________℃。
(4)要提高CO的转化率，可以采取的措施是(填字母序号)__________________.
a.增加CO的浓度   b.加入催化剂     c.升温       d.加入H₂ e.加入惰性气体     f.分离出甲醇
(5)在一定条件下，CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH＝-49.0 kJ·mol^－1体系中CO₂的平衡转化率()与L和X的关系如图所示，L和X分别表示温度或压强。

①X表示的物理量是_____。
②判断L₁与L₂的大小关系：L₁_____L₂(填“<”，“=”或“>”)，并简述理由：____________________。

3 . 火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响。对燃煤废气进行脱硝､脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。
利用甲烷催化还原NO_x：
CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₁=-574 kJ/mol
CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₂=-1160 kJ/mol
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为________________。
(2)脱碳。
将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₃
①取五份等体积的CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应热△H₃_____0(填“>”､“<”或“=”)，该反应的平衡常数表达式为_______________。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示，试回答：

0~10 min内，氢气的平均反应速率为 ___________________mol/(L·min)。第10 min后，若向该容器中再充入1 mol CO₂和3 mol H₂，则再次达到平衡时CH₃OH(g)的体积分数____________ (填“增大”､“减小”或“不变”，下同)，反应的平衡常数_____________________。
(3)脱硫。
①有学者想利用如图所示装置用原电池原理将SO₂转化为重要的化工原料。A､B是惰性电极，A极的电极反应式为：_________。

②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥。常温下，将NH₄NO₃ 溶解于水中，为了使该溶液中的NH₄⁺ 和 NO₃^-离子的物质的量浓度之比等于1 : 1，可以采取的正确措施为_________。　　
A．加入适量的硝酸，抑制 NH₄⁺的水解　　
B．加入适量的氨水，使溶液的 PH = 7　　
C．加入适量的 NaOH 溶液，使溶液的PH = 7　　
D．加入适量的NH₄NO₃

4 . (1)以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放。相关反应的热化学方程式如下：CaSO₄ (s)+CO (g) CaO(s)+SO₂ (g)+CO₂ (g) △H₁= +218.4kJ·mol^－1(反应Ⅰ)，CaSO₄ (s) +4CO (g) CaS(s) +4CO₂(g)△H₂=﹣175.6kJ·mol^－1   (反应Ⅱ)，结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO₄ (s)与CaS (s) 反应的热化学反应方程式_______。
(2)NO₂、SO₂气体混合存在氧化物间的相互转化平衡：NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)，某活动小组对此反应进行研究实验

	实验内容	实验现象	结论
①	将充有NO2、SO2气体的密闭烧瓶放入热水中	气体红棕色加深，一段时间后颜色不再变化	△H___0 (填＞、＜或＝)
②	在针筒中抽入5mL NO2和5mL SO2气体，封闭针筒前端，充分反应后，将活塞迅速推至5mL处	气体红棕色加深并保持不变	平衡____(填向左、向右或不)移动
③	在充有NO2、SO2混合气体的恒容容器中，达平衡后继续通入SO2气体	_____	平衡向右移动，SO2的转化率____(填增大、减小或不变)

(3)工业上用活性炭还原法处理NO，有关反应为：C(s) +2NO(g)N₂(g) +CO₂(g)。为了提高NO的转化率，下列的措施可行的是___。
A．再加入一定量的碳     B．增大压强       C．用碱液吸收气体       D．使用催化剂

5 . 甲醇是一种重要的可再生能源．
(1)利用二氧化碳合成甲醇来替代汽油。
已知：2CH₃OH(l) +3O₂(g)＝4H₂O(l)+2CO₂(g) △H＝—1453.0 kJ／mol，2H₂(g) + O₂(g)＝2H₂O(l) △H＝—571.6 kJ／mol
计算CO₂(g)+3H₂(g) ＝CH₃OH(l)+ H₂O(l)的反应热△H＝___________ kJ／mol。
(2)下图是反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)中CO和CH₃OH(g)的物质的量浓度随时间(t)的变化曲线．从反应开始至达到平衡时，用H₂表示的反应速率v(H₂)=______________．
   
(3)在一恒容的密闭容器中充入1mol CO和2mol H₂，发生反应CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)△H并达到平衡，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化曲线如图所示．
   
①能判断该反应达到化学平衡状态的是_____(填选项字母)．
A．H₂的消耗速率等于CH₃OH的生成速率的2倍
B．H₂的体积分数不再改变       
C．H₂的转化率和CO的转化率相等
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
②比较平衡常数K_A、K_B、K_C的大小：____________
(4)在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H₂，三个容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是________(填“T₁”或“T₂” 或“T₃”)；
   
(5)电化学在我们的生产生活中占有越来越重要的地位。
   
①燃料电池是一种绿色环保、高效的化学电源。图为甲醇燃料电池，则负极反应式为_____________。
②用甲醇燃料电池电解300mL饱和食盐水(惰性电极)，则电解的离子方程式为____________________，电解一段时间后，当溶液的pH值为13时，消耗O₂的质量为_______g。(忽略溶液体积变化)

6 . 氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题：
I.（1）已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2 mol NO₂的能量变化)。1 mol NO氧化为NO₂的焓变△H=___________kJ/mol。
   
（2）某温度下，反应的平衡常数如下：
a.2NO₂(g)N₂(g)+2O₂(g) K=6.7×10¹⁶
b.2NO(g)N₂(g)+O₂(g) K=2.2×10³⁰
分解反应趋势较大的反应是___________(填“a”或“b”)；反应2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的K=___________。
（3）已知反应2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的正反应速率v_正=k₁c^m(NO)cⁿ(O₂)，其中k为速率常数，该反应的历程为：
第一步：NO+NO=N₂O₂快速平衡
第二步：N₂O₂+O₂2NO₂慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：v(正)=k₁c²(NO)，ν(逆)=k_－1c(N₂O₂)。下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=
B.v(第一步的正反应)<v(第二步的反应)
C.第二步的活化能比第一步的活化能高
D.第二步中N₂O₂与O₂的碰撞100%有效
Ⅱ.氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH₂Cl、NHCl₂和NCl₃)，副产物少于其它水消毒剂。工业上可利用反应2C1₂(g)+NH₃(g)NHCl₂(l)+HCl(g)制备二氯胺。
（1）二氯氨在中性、酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强杀菌作用的物质，写出具有强杀菌作用的物质的电子式______________________。
（2）在恒温条件下，将2 mol Cl₂和1 mol NH₃充入某密闭容器中发生上述反应，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___________点(填“A”“B”或“C”)；计算C点时该反应的压强平衡常数K_p(C)=___________(K_p是平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。)
   

7 . 温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题:
(1)利用CO₂可以制取甲醇,有关化学反应如下:
①CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g ) ΔH₁=-178 kJ·mol^-1
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₂=-566 kJ·mol^-1
③2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH₃=-483.6 kJ·mol^-1
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	H—O
键能/kJ·mol-1	348	413	436	358	463

由此计算断开1 mol CO需要吸收____________kJ的能量。
(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:通入a气体的电极是原电池的______极(填“正”或“负”),其电极反应式为______ 。
       
(3)如图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜，则b处通入的是____(填“CH₄”或“O₂”)，电解前，U形管的铜电极、铁电极的质量相等,电解2min后，取出铜电极、铁电极，洗净、烘干、称量,质量差为12.8g,在通电过程中,电路中通过的电子为_____mol，消耗标准状况下CH₄______mL.

8 . 氮元素有多种氧化物。请回答下列问题：
（1）已知：H₂的燃烧热ΔH为－285.8kJ·mol^－1。
N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g) ΔH＝＋133kJ·mol^－1
H₂O(g)＝H₂O(1) ΔH＝－44kJ·mol^－1
则4H₂(g) + 2NO₂(g) = 4H₂O(g) + N₂(g) ΔH＝__________。
（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.40mol N₂O₄，发生反应：N₂O₄(g)2NO₂(g)，一段时间后达到平衡，测得数据如下：

时间／s	20	40	60	80	100
c(NO2)／(mol·L－1)	0.12	0.20	0.26	0.30	0.30

①0－40s内，v(NO₂)＝________mol·L^－1·s^－1。
②升高温度时，气体颜色加深，则上述反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
③该温度下反应的化学平衡常数K＝________mol·L^－1。
④相同温度下，若开始向该容器中充入0.80molN₂O₄，则达到平衡后c(NO₂)________ (填“＞”“＝”或“＜”)0.60mol·L^－1。
（3）N₂O₅是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸。下图是以N₂O₄为原料电解制备N₂O₅的装置。写出阳极区生成N₂O₅的电极反应式(注意阳极区为无水环境，HNO₃亦无法电离)：________________________。

（4）湿法吸收工业尾气中的NO₂，常选用烧碱溶液，产物为两种常见的含氧酸盐。该反应的离子方程式是____________________。

9 . （1）已知：①甲烷的燃烧热为 ΔH=—890.3 kJ/mol
②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)   ΔH=—517.6 kJ/mol
③2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH=—566kJ/mol
甲烷在一定条件下与CO₂反应制备合成气（CO、H₂），能实现变废为宝，减少CO₂的排放，该反应的热化学方程式为_____________________________________________
（2）燃料电池是应用广泛的新型电池，分析下列燃料电池示意图，按要求书写出电极反应式

①正极的电极反应式____________________________________________；
②电解质溶液的pH_____________（填“增大”、“减小”或“不变”)；
③当电路中转移0.4mol电子时，理论上消耗标准状况下O₂的体积为__________L。

10 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。
(1)已知：①CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)　ΔH=−41 kJ·mol⁻¹
②C(s)+2H₂(g)CH₄(g)　ΔH=−73 kJ·mol⁻¹
③2CO(g)C(s)+CO₂(g)　ΔH=−171 kJ·mol⁻¹
写出CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O(g)的热化学方程式： __________________。
(2)目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，在容积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3.25 mol H₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：

①反应的化学方程式为： ___________________________。
②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)=_____________mol/(L∙min)。
(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)中CO的平衡转化率随及温度变化关系如图所示：[p(H₂O)、p(CO)表示H₂O、CO的平衡分压，分压=总压×物质的量分数]：

上述反应的逆反应方向是_____________反应(填“吸热”或“放热”)；
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压(p_B)代替平衡浓度(c_B)也可以表示平衡常数(记作K_p)，则该反应的K_p=______________，提高 ，则K_p_____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400 ℃左右、 =3～5，采用此条件的原因可能是___________。