1 . 能源与材料、信息被称为现代社会发展的三大支柱，化学与能源有着密切联系。
(1)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能，单位为kJ·mol^-1)

化学键	H-H	Cl-Cl	H-Cl
键能	436	243	431

请根据以上信息可知，1mol氢气在足量的氯气着燃烧生成氯化氢气体放出热量___________。
(2)天然气是一种重要的情节能源和化工原料，其主要成分为CH₄。以CH₄、空气、KOH溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为___________。
(3)工业上有一种方法是用 CO₂来生产燃料甲醇，可以将CO₂变废为宝。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定条件下发生反应：CO₂+3H₂CH₃OH(g)+H₂O(g),测得CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH)=___________；H₂的转换率α(H₂)=___________。
②若反应CO₂+3H₂CH₃OH(g)+H₂O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：
A．V(CO₂)=0.15mol·L^-1·min^-1B．V(H₂)=0.01mol·L^-1·s^-1
C．v(CH₃OH)=0.2mol·L^-1·min^-1D．v(H₂O)=0.45mol·L^-1·min^-1
该反应进行由快到慢的顺序为___________(填字母)。
(4)海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。从海水中提取溴的工业流程如图：

①流程④中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：
□Br₂+□CO₃^2-=□BrO₃^-+□Br^-+□CO₂↑______
②以上五个过程中涉及氧化还原反应的有___________个。
③步骤③中已获得游离态的溴，步骤④又将之转变成化合态的溴，其目的是___________。

2 . 铁在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。
(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应有:

反应	△H(kJ/mol)	K
i. Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g)	+489	K1
ii. Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)	X	K2
iii. C(s)+CO2(g) 2CO(g)	+172	K3

试计算，X=_____，K₁、K₂与K₃之间的关系为K₁=__________。
(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1所示，则t₁时刻改变的条件可能是_____(填写字母)。
a.保持温度不变,压缩容器                    b.保持体积不变，升高温度
c.保持体积不变,加少量碳粉                 d.保持体积不变,增大CO浓度

(3)在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(p_总)加入1molCO₂ 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2 所示。
①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是_________。
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO₂):V(CO) =5:4的混合气体，平衡_____(填“ 正向”、“ 逆向”或“ 不” )移动。
③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p为_____。[气体分压(p_分)=气体总压(p_总) ×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作K_p]
(4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO₃^-，其原理如下图所示( 导电壳内部为纳米零价铁)。

在除污过程中，纳米零价铁中的Fe为原电池的______极 (填“正"或“负”)，写出C₂HCl₃在其表面被还原为乙烷的电极反应式为_____________。

3 . 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”)

4 . “绿水青山就是金山银山”，研究NO₂、NO、CO等大气污染物处理对建设美丽中国具有重要意义。
（1） 已知: ①NO₂+COCO₂+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)     △H=+ 179.5 kJ /mol     K₂
③2NO(g) + O₂(g) 2NO₂(g)   △H=-112.3kJ/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0.1molNO₂和0.2molCO，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amo/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__________。

5 . 2016年冬季全国大部分地区出现雾霾现象，汽车尾气是造成雾霾的原因之一，汽车尾气含CO、NO等有毒气体。为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H₂O反应转化为绿色能源H₂。已知：
2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)； ΔH = －566kJ·moL^－1
2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)； ΔH = －483.6KJ·moL^－1
H₂O (g)＝H₂O(l)； ΔH = －44.0KJ·moL^－1
（1）氢气燃烧热ΔH=__________；
（2）写出CO和H₂O(g)作用生成CO₂和H₂的热化学方程式______________。
（3）往1L体积不变的容器中加入0.200mol CO和1.00mol H₂O(g)，在t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K=1（方程式中各物质前化学计量数为最简整数比），则t℃时CO的转化率为________；反应达到平衡后，升高温度，此时平衡常数将____（填“变大”、“不变”或“变小”）。
（4）从汽车尾气中分离出CO与O₂、熔融盐Na₂CO₃组成的燃料电池，同时采用电解法制备N₂O₅，装置如图所示，其中Y为CO₂。写出石墨I电极上发生反应的电极反应式_______________________________。在电解池中生成N₂O₅的电极反应式为__________________________________。

（5）在一定条件下，用NH₃处理汽车尾气中的NO。已知NO与NH₃发生反应生成N₂和H₂O，现有NO和NH₃的混合物1mol，充分反应后得到的还原产物比氧化产物多1.4 g，则原反应混合物中NO的物质的量可能是_____________。

6 . 乙二醛(OHC－CHO)是一种重要的精细化工产品。
Ⅰ．工业生产乙二醛
（1）乙醛(CH₃CHO)液相硝酸氧化法
在Cu(NO₃)₂催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为             。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点是                。
（2）乙二醇(HOCH₂CH₂OH)气相氧化法
① 已知：OHC－CHO(g)＋2H₂(g)HOCH₂CH₂OH(g) ΔH＝－78 kJ·mol^－1 K₁
2H₂(g)＋O₂(g)2H₂O(g) ΔH＝－484 kJ·mol^－1 K₂
乙二醇气相氧化反应HOCH₂CH₂OH(g)＋O₂(g)OHC—CHO(g)＋2H₂O(g)的ΔH＝     kJ·mol^－1。相同温度下，该反应的化学平衡常数K＝ (用含K₁、K₂的代数式表示)。

② 当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO₂的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450～495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是             、                     
Ⅱ．乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如下图所示，通电后，阳极产生的Cl₂与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。

（3）阴极电极式为                                         
（4）阳极液中盐酸的作用，除了产生氯气外，还有                     
（5）保持电流强度为a A，电解t min，制得乙醛酸m g，列式表示该装置在本次电解中的电流效率η＝                            
(设：法拉第常数为f C·mol^－1；η=)

7 . 为应对环境污染，使得对如何减少煤燃烧和汽车尾气中各种含碳、氮、硫等气体的排放，及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。
(1)为减少煤燃烧中废气的排放，常将煤转化为清洁气体燃料。请写出焦炭与水蒸气高温下反应的化学方程式：________________________。
(2)选择适当的催化剂在高温下可将汽车尾气中的 CO、NO转化为无毒气体。
已知：①2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ∆H₁=-566kJ∙mol^-1
②2NO(g)+2CO(g) ⇋N₂(g)+ 2CO₂(g) ∆H₂=-746kJ∙mol^-1
则反应N₂(g)+ O₂(g)= 2NO(g)的∆H＝___________kJ∙mol^-1。
(3)在一定温度下，向1L密闭容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO，发生上述反应②，
20s反应达平衡，此时CO的物质的量为1.6 mol。在该温度下反应的平衡常数K=_______。
(4)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_____________________。

(5)氮氧化物进入水体可转化为，电化学降解法可用于治理水中的污染。原理如图所示。

电源正极为_______(填“A”或“B”)，若电解过程中转移了0.4mol电子，则处理掉的为_________g。

8 . 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NO_x)、CO₂、SO₂等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：已知：H₂的热值为142.9kJ·g⁻¹
N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g) △H＝＋133 kJ∙mol⁻¹
H₂O(g)＝H₂O(l)△H＝−44 kJ∙mol⁻¹
(1)催化剂存在下，H₂还原NO₂生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为__________。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2molCO₂、6molH₂，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(l)＋H₂O(l)
(2)①该反应自发进行的条件是_________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________。
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO₂和H₂的体积分数保持不变
c、CO₂和H₂的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO₂生成的同时有3mol H−H键断裂
③CO₂的浓度随时间(0～t₂)变化如下图所示，在t₂时将容器容积缩小一倍，t₃时达到平衡，t₄时降低温度，t₅时达到平衡，请画出t₂～t₆ CO₂的浓度随时间的变化___________。

(3)改变温度，使反应CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T₁℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：

	反应时间	CO2(mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反应I 恒温恒容	0 min	2	6	0	0
	10min		4.5
	20min	1
	30min			1
反应II 绝热恒容	0 min	0	0	2	2

① 达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I)_________K(II)(填“＞”、“＜”或“＝”下同)；平衡时CH₃OH的浓度c(I)__________c(II)。
②对反应I，前10min内的平均反应速率υ(CH₃OH)＝__________，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T₂℃，此时H₂的物质的量为3.2mol，则T₁_________T₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。若30min时只向容器中再充入1 mol CO₂(g)和1 mol H₂O(g)，则平衡________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。