1 . I． 氢气是一种常用的化工原料，应用十分广泛。
（1）以H₂合成尿素CO(NH₂)₂的有关热化学方程式有：
①N₂(g)＋3H₂(g)===2NH₃(g)     ΔH₁＝－92.4 kJ·mol^－1
②NH₃(g)＋1/2CO₂(g)===1/2NH₂CO₂NH₄(s)     ΔH₂＝－79.7 kJ·mol^－1
③NH₂CO₂NH₄(s)===CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)     ΔH₃＝＋72.5 kJ·mol^－1
则N₂(g)、H₂(g)与CO₂(g)反应生成CO(NH₂)₂(s)和H₂O(l)的热化学方程式为_______________________________________________________。
II．某同学设计了一组电化学装置如下图所示，其中乙装置中X为阳离子交换膜，甲醇(CH₃OH)具有可燃性。

根据要求回答相关问题：       
（2）写出装置甲中负极的电极反应式：_______________________________________。
（3）装置乙中石墨电极（C）的电极反应式为：_________________________________。
（4）当装置甲中消耗0.05molO₂时，丙装置中阳极产生气体的体积___________L(标况下)；装置乙中溶液的pH为___________（溶液体积为200mL不变），要使乙烧杯中的溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质是___________。

2 . 利用甲醇(CH₃OH)制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。
(1) 甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下：
反应Ⅰ.CH₃OH(g)+H₂O(g)⇌3H₂(g)+CO₂(g)；ΔH₁
反应Ⅱ.H₂(g)+CO₂(g)⇌H₂O(g)+CO(g)；ΔH₂=a kJ·mol^-1
反应Ⅲ.CH₃OH(g)⇌2H₂(g)+CO(g)；ΔH₃=b kJ·mol^-1
反应Ⅳ.2CH₃OH(g)⇌2H₂O(g)+C₂H₄(g)；ΔH₄=c kJ·mol^-1
①ΔH₁=___________ kJ·mol^-1。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法，可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率，如图1，加入CaO提高氢气产率的原因是___________。

③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气，原料气中对反应的选择性影响如图2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H₂时最好控制=___________；当=0.25时，CH₃OH和O₂发生的主要反应方程式为___________。

(2)以V₂O₅为原料，采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO₂，在微波功率1 000 kW下，取相同质量的反应物放入反应釜中，改变反应温度，保持反应时间为90 min，反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图3所示，温度高于250℃时，VO₂的质量分数下降的原因是___________。

(3)以甲醇为原料，可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH₃O)₂CO]，工作原理如图4所示。

①电源的正极为___________(填“A”或“B”)。
②阴极的电极反应式为___________。

3 . 甲醇是一种优质燃料，在工业上常用CO和H₂合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。
已知：
①CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)   △H₁＝－283.0kJ/mol
②H₂(g)＋1/2O₂(g)＝H₂O(g) △H₂＝－241.8kJ/mol
③CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H₃＝－192.2kJ/mol
回答下列问题：
（1）计算CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的反应热△H₄=________________。
（2）若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H₂，发生CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻为平衡状态的是________(填选项字母)。

（3）T₁℃时，在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H₂，经过5 min达到平衡，CO的转化率为0.8，则5 min内用H₂表示的反应速率为v(H₂)=_______________________。T₁℃时，在另一体积不变的密闭容器中也充入1 mol CO、2 mol H₂，达到平衡时CO的转化率为0.7，则该容器的体积______5 L(填“>”“<”或“=”)；T₁℃时，CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的平衡常数K=____________________________。
（4）为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，写出KOH作电解质溶液时，甲醇燃料电池的负极反应式：_________________________。该电池负极与水库的铁闸相连时，可以保护铁闸不被腐蚀，这种电化学保护方法叫做___________。
（5）含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO₂将其氧化为CO₂，然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO₂与甲醇反应的离子方程式：_________。

4 . 合成气用途非常广泛，可以煤、天然气等为原料生产。回答下列问题：
(1)用H₂O(g)和O₂重整CH₄制合成气的热化学方程式如下：
(水蒸气重整)CH₄(g)+ H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) ∆H=+ 206 kJ·mol^-1
(氧气重整)CH₄(g)+0.5O₂(g)=CO(g)+2H₂(g) ∆H=-36 kJ·mol^-1
①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)的∆H=_______kJ·mol^-1。
②为了保持热平衡，同时用两种方式重整，不考虑热量损失，理论上得到的合成气中n(CO)： n(H₂)=1 ：____(保留两位小数)。
③用水蒸气电催化重整甲烷的装置如图。装置工作时，O^2-向_____(填“A”或“B’)极迁移；阳极发生的电极反应为___________。

(2)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应( I )、(II )的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与T的关系如下图所示。

①反应(II)的∆H_____(填“大于”“等于”或“小于”)0。
②气体的总压强：a点_____(填“大于”“等于”或“小于”)b点，理由是_________。
③c点时，反应C(s) +CO₂(g)2CO(g)的Kp=_____(填数值)。
④在恒容密闭容器中充入0. 5 mol CO、2 mol H₂O(g)只发生反应(II)，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为_______；达到平衡时，向容器中再充入0.5 mol CO、2 mol H₂O(g)，重新达到平衡时，CO的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

5 . 氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：
Ⅰ．（1）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

反应	大气固氮 N2（g）+O2（g）2NO（g）		工业固氮 N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
温度/℃	27	2000	25	400	450
K	3.8×10-31	0.1	5×108	0.507	0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于_____（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知；人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_____。
（2）NaNO₂是一种食品添加剂（有毒性，市场上常误与食盐混淆）。可用酸性KMnO₄溶液检验，完成其反应的离子方程式。MnO＋NO＋_____=Mn²⁺＋NO＋H₂O。
（3）工业生产以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反应的化学方程式为： 2NH₃（g）＋CO₂（g）CO（NH₂）₂（l）＋H₂O（l）   △H＜0。T₁℃时，在2 L的密闭容器中充入NH₃和CO₂模拟工业生产，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）= x，如图是CO₂平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。

其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是____；图中的B点处NH₃的平衡转化率为____。
II.（4）红磷P（s）和Cl₂（g）发生反应生成PCl₃（g）和 PCl₅（g），反应过程如下。
2P（s） + 3Cl₂（g）=2PCl₃（g）        △H₁=-612 kJ· mol^-1
2P（s） + 5Cl₂（g）=2PCl₅（g）        △H₂=-798 kJ· mol^-1
气态PCl₅生成气态PCl₃和Cl₂的热化学方程式为________。
（5）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH₄）_（n+2）P_nO_x，x=___（用n表示）。
（6）一定温度下，向浓度均为0.20 mol·L^-1的MgCl₂和CaCl₂混合溶液中逐滴加入Na₃PO₄，先生成__沉淀（填化学式）；当测得溶液中钙离子沉淀完全（浓度小于10^－5 mol·L^－1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c = ______mol·L^-1。（已知：Ksp[Mg₃（PO₄）₂] =6.0×10^-29，Ksp[Ca₃（PO₄）₂]=6.0×10^－26。）

6 . 探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH₃OH的产率。以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
(1)_________。
(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO₂和3 mol H₂发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₃OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H₂(g)的浓度为__________mol﹒L^-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
(3)不同压强下，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

已知：CO₂的平衡转化率=
CH₃OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为___________；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A.低温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压 D.高温、高压

7 . 研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。
(1)海水中无机碳的存在形式及分布如下图所示：用离子方程式表示海水呈弱碱性的原因_________。已知春季海水pH=8.1，预测夏季海水碱性将会_________(填写“增强”或“减弱”)，理由是________(写出1条即可)

无机碳	HCO3-	90%
	CO32-	9%
	CO2	1%
	H2CO3
其中H2CO3仅为CO2的0.2%

(2)工业上以CO和H₂为原料合成甲醇的反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)△H<0，在容积为1L的恒容容器中，分别在T₁、T₂、T₃三种温度下合成甲醇。如图是上述三种温度下不同H₂和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为lmol)与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是_________(a、b点横坐标相同，a在曲线T₁上，b在曲线T₂上)
A.a、b、c三点H₂转化率：c>a>b
B.上述三种温度之间关系为T₁>T₂>T₃
C.a点(1.5，50)状态下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH₃OH，平衡不移动
D.c点状态下再通入1 molCO和4molH₂，新平衡中H₂的体积分数增大
(3)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如图所示：

①NO的作用是__________________。
②已知:O₃(g)+O(g)=2O₂(g)△H =-143kJ·mol^-1
反应1: O₃(g)+NO(g)NO₂(g)+O₂(g)△H₁=-200.2kJ·mol^-1
反应2:热化学方程式为______________________。
(4)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H₂可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO₃^-)从而降低水体中的氮含量，其工作原理如下图所示
①Ir表面发生反应的方程式为__________________________。
②若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是__________________________。

(5)利用电化学原理，将NO₂、O₂和熔融KNO₃制成燃料电池，模拟工业电解法来精炼银，装置如图所示，甲池工作时，NO₂转变成绿色硝化剂Y，Y是N₂O₅，可循环使用，则石墨II附近发生的电极反应式为__________________________。
(6)大气污染物SO₂可用NaOH吸收。已知pK_a=-lgK_a，25℃时，H₂SO₃的pK_a1=1.85，pK_a2=7.19。该温度下用0.1mol·L^-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L^-1H₂SO₃溶液的滴定曲线如下图所示。b点所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是__________________________；c点所得溶液中：c(Na⁺)__________3c(HSO₃^-)(填“>”、“<”或“=”)

8 . Ⅰ.能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
已知：C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
H₂(g)＋ O₂(g)=H₂O(g)　ΔH₂＝－241.8 kJ·mol^－1
CO(g)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₃＝－283.0 kJ·mol^－1
则煤气化主要反应C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)的ΔH＝____________________。
Ⅱ.为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和H₂为原料合成清洁能源二甲醚(DME)，反应如下：4H₂(g)＋2CO(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)　ΔH＝－198 kJ·mol^－1。
（1）如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________（填曲线标记字母），其判断理由是____________。
   
（2）在一定温度下，向2.0 L固定容积的密闭容器中充入2 mol H₂和1 mol CO，经过一段时间后，反应4H₂(g)＋2CO(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表：

时间/min	0	20	40	80	100
n(H2)/mol	2.0	1.4	0.85	0.4	—
n(CO)/mol	1.0	—	0.425	0.2	0.2
n(CH3OCH3)/mol	0	0.15	—	—	0.4
n(H2O)/mol	0	0.15	0.2875	0.4	0.4

①0～20 min的平均反应速率v(CO)＝__________________mol·L^－1·min^－1；
②达到平衡时，H₂的转化率为__________________；
③在上述温度下，该反应的平衡常数K＝______________________；
④能表明该反应达到平衡状态的是________（填序号）；
A CO的转化率等于H₂O的产率             B 混合气体的平均相对分子质量不变
C v(CO)与v(H₂)的比值不变                 D 混合气体的密度不变
⑤在上述温度下，向平衡后的2 L容器中再充入0.4 mol H₂和0.4 mol CH₃OCH₃(g)，则化学平衡________移动（填“向左”“向右”或“不”）。

9 . 碳、氮是中学化学重要的非金属元素，在生产、生活中有广泛的应用。
（1）治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置，使NO与CO反应，产物都是空气中的主要成分。写出该反应的热化学方程式___。
已知：①N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)△H＝＋179.5kJ/mol
②2NO(g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)△H＝－112.3kJ/mol
③NO₂(g)＋CO(g)＝NO(g)＋CO₂(g)△H＝－234kJ/mol
（2）已知植物光合作用发生的反应如下：
6CO₂(g)＋6H₂O(l)C₆H₁₂O₆(s)＋6O₂(g)△H＝＋669.62 kJ/mol
该反应达到化学平衡后，若改变下列条件，CO₂转化率增大的是___。
a.增大CO₂的浓度b.取走一半C₆H₁₂O₆c.加入催化剂d.适当升高温度
（3）N₂O₅的分解反应2N₂O₅(g)4NO₂(g)＋O₂(g)，由实验测得在67℃时N₂O₅的浓度随时间的变化如下：

时间/min	0	1	2	3	4	5
C(N2O5)/(mol·L-1)	1.00	0.71	0.50	0.35	0.25	0.17

计算在0～2min时段，化学反应速率v(NO₂)＝___mol•L^－1•min^－1。
（4）新的研究表明，可以将CO₂转化为炭黑进行回收利用，反应原理如图所示。

①在转化过程中起催化作用的物质是___；
②写出总反应的化学方程式___。
（5）工业上以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂)，反应的化学方程式如下：2NH₃(g)＋CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)＋H₂O(l)
根据上述反应，填写下列空白
①已知该反应可以自发进行，则△H___0。(填“>”、“<”或“＝”)；
②一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比＝x，如图是x与CO₂的平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是___；B点处，NH₃的平衡转化率为___。

③一定温度下，在3L定容密闭容器中充入NH₃和CO₂，若x＝2，当反应后气体压强变为起始时气体压强的时达到平衡，测得此时生成尿素90g。该反应的平衡常数K＝___。

10 . 碳及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。
I．为解决大气中CO₂的含量增大的问题，某科学家提出如下构想：把工厂排出的富含CO₂的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO₂从溶液中提取出来，在合成塔中经化学反应使废气中的CO₂转变为燃料甲醇。部分技术流程如下:

（1）吸收池中反应的化学方程式为K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，△H<0。该反应为可逆反应，从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，其原因是 ____________________，_________________________
（2）已知：CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) △H₁=-890.3kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) △H₂=-571.6kJ/mol
如将CO₂与H₂以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH₄。写出CO₂(g)与H₂(g)反应生CH₄(g)与液态水的热化学方程式_____________。
II．某兴趣小组模拟工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，在容积固定为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H₂，加入合适的催化剂（催化剂体积忽略不计）后开始反应。测得容器内的压强随时间变化如下:

时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/Mpa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

（1）从反应开始到20min时，以CO表示反应速率为___________________
（2）下列描述能说明反应达到平衡是_______               
A.装置内CO和H₂的浓度比值不再改变
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器内气体的压强保持不变                            
D.容器内气体密度保持不变
（3）该温度下平衡常数K=_______，若达到平衡后加入少量CH₃OH(g)，此时平衡常数K值将_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
（4）该反应达到平衡后，再向容器中充入1mol CO和2mol H₂，此时CO的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)