1 . 氮的重要化合物如氨（NH₃）、肼（N₂H₄）、三氟化氮（NF₃）等，在生产、生活中具有重要作用。
（1） 利用NH₃的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
H₂O(l)＝H₂O(g) △H₁＝44.0 kJ·mol^－1
N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) △H₂＝229.3 kJ·mol^－1
4NH₃(g)＋5O₂(g)＝4NO(g)＋6H₂O(g) △H₃＝－906.5 kJ·mol^－1
4NH₃(g)＋6NO(g)＝5N₂(g)＋6H₂O(l) △H₄
则△H₄＝_______kJ·mol^－1。
（2）使用NaBH₄为诱导剂，可使Co^2＋与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。
① 写出该反应的离子方程式：________。
② 在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N₂H₄发生分解反应的化学方程式为：________；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有________（任写一种）。

图1                                                图2
（3）在微电子工业中NF₃常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH₄F等的无水熔融物生产NF₃，其电解原理如上图2所示。
① 氮化硅的化学式为___________________。
② a电极为电解池的_____________（填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式：________________；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是_______________。

2 . 氮和硫的氧化物有多种，其中SO₂和NOx都是大气污染物，对它们的研究有助于空气的净化。
（1）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应:
2NO₂(g)+NaCl(s) NaNO₃(s)+ClNO(g)　K₁　ΔH₁<0　(Ⅰ)
2NO(g)+Cl₂(g) 2ClNO(g)　                 K₂　ΔH₂<0　(Ⅱ)
则4NO₂(g)+2NaCl(s) 2NaNO₃(s)+2NO(g)+Cl₂(g)     ΔH =________（用ΔH₁、ΔH₂表示）；平衡常数K=______（用K₁、K₂表示）
（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl₂，10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，NO的转化率α₁=_______。其他条件保持不变，若反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α₂____α₁（填“>”、“<”或“=”）。
（3）汽车使用乙醇汽油可减少石油的消耗，并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。NO₂尾气常用NaOH溶液吸收，生成NaNO₃和 NaNO₂ ，已知常温下NO₂^-的水解常数K_h=2×10^-11 mol•L^-1。 常温下某NaNO₂和HNO₂混合溶液的pH=5，则混合溶液中c(NO₂^-)和c(HNO₂₎的比值为_________。
（4）利用右图所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO₂，并用阴极排出的溶液吸收NO₂。阳极的电极反应式为_______________。在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO₂，使其转化为无害气体N₂，同时有SO₄^2-生成。该应的离子方程式为___________________。

（5）某研究性学习小组欲探究SO₂能否与BaCl₂溶液反应生成BaSO₃沉淀。查阅资料得知常温下BaSO₃的K_sp=5.48×10^-7，饱和亚硫酸中c(SO₃^2-) =6.3×10^-8 mol•L^-1。将0.1 mol •L^-1的BaCl₂溶液滴入饱和亚硫酸中，_____（填“能”、“不能”）生成BaSO₃沉淀，原因是_______________________________（写出推断过程）。

3 . (1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为__________、_______。
(2)用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:

甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是________________。
(3)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)               △H=-159.5KJ/mol
②NH₂CO₂NH₄(s)= CO(NH₂)₂(s) +H₂O(g)     △H=+116.5KJ/mol
③H₂O(l)=H₂O(g)   △H=+44KJ/mol
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学方程式__________________。
(4)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为_________________。

4 . 戴口罩是防控新型冠状病毒的重要手段，口罩生产的主要原料聚丙烯由丙烯聚合而来。丙烷脱氢是丙烯工业生产的重要途径。反应的热化学方程式为C₃H₈（g）C₃H₆（g）+H₂（g）     △H＞0。回答下列问题：
（1）从工业生产的角度来看。制备丙烯所用的丙烷可以从下面工业气体中获得的是___。
A.液化石油气        B.炼铁高炉尾气          C.水煤气        D.焦炉气
（2）10⁴Pa、10⁵Pa时由一定量丙烷脱氢制丙烯，反应在不同温度下达到平衡，测得丙烷、丙烯的物质的量分数变化关系如图所示。

①10⁴Pa时丙烷及丙烯的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是___、___。
②丙烷脱氢制丙烯反应在___（选“高温”或“低温”）时更加容易自发进行。
③起始时充入一定量的丙烷发生反应，计算Q点对应温度下该反应的平衡常数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）一种丙烷脱氢制丙烯工艺生产中增加了氧化脱氢部分，O₂被引入到脱氢反应体系中，这样做的好处是___。
（4）利用CO₂的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。其反应机理如图所示。

已知：CO和C₃H₄、C₃H₆的燃烧热△H分别为-283•0kJ•mol^-1、-2217.8kJ•mol^-1、-2049.0kJ•mol^-1。
②298K时，该工艺总反应的热化学方程式为___。
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是___。

5 . 过氧化氢、次氯酸都具有强氧化性，且不稳定，都可作杀菌消毒剂和漂白剂。
(1)MnO₂催化过氧化氢分解反应的机理分为三步：
第一步：MnO₂＋H₂O₂=Mn^2＋＋2OH^-＋O₂↑
第二步：Mn^2＋＋2OH^-=Mn(OH)₂↓
第三步：___________。
(2)溶液pH对过氧化氢分解反应的影响。
在60℃条件下，取6 mL 30％H₂O₂溶液，用氢氧化钠调节pH，60 min内，过氧化氢的分解率与溶液pH的关系如图1所示。

①该温度下，H₂O₂分解率最大时溶液pH为___________。
②若30％H₂O₂溶液的密度为1.11 g·cm^-3，pH=8，则60 min内用O₂表示的平均反应速率v(O₂)=___________mol·min^-1保留两位有效数字)。
(3)次氯酸易分解，常将其转化为次氯酸盐形式保存和运输。
①次氯酸钠可以去除废水中的氨氮(氨氮以NH₃计)，将废水中的氨氮最终氧化为氮气，该反应的离子方程式为___________。
②废水中的氨氮去除率与溶液pH、温度及次氯酸钠投入量等因素有关。其他条件一定时，氨氮去除率与温度的关系如图2所示(已知NaClO＋H₂ONaOH＋HClO)。

温度为___________时氨氮去除率最高。当温度高于30℃时，温度越高，氨氮去除率减小的原因可能是___________。

6 . 丙烯是重要的有机化工原料，丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。回答下列问题。
(1)已知：Ⅰ.
Ⅱ.
则丙烷脱氢制丙烯反应C₃H₈(g)C₃H₆(g)+H₂(g)的∆H=__________。
(2)如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为10⁴Pa和10⁵Pa)。

10⁴Pa时，图中表示丙烯的曲线是__________(填"a"、“b”、"c"或"d")。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC₃H₈，开始压强为pkPa，发生丙烷脱氢制丙烯反应。
①下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是_____(填字母)。
A.该反应的焓变(∆H)保持不变
B.气体平均摩尔质量保持不变
C.气体密度保持不变
D.C₃H₈分解速率与C₃H₆消耗速率相等
②欲使丙烯的平衡产率提高，应采取的措施是_______(填标号)。
A.升高温度       B.降低温度          C.增大压强 D.降低压强
③为提供反应所需热量，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，则丙烷脱氢反应的K______(填"增大"、"减小"或"不变")。
(4)利用CO₂的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图。

图中催化剂为____，该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是__。

7 . 研究减少CO₂排放是一项重要课题。CO₂经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：

反应Ⅰ：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)△H₁=-49.6kJ/mol

反应Ⅱ：CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)2CH₃OH(g)△H₂=+23.4kJ/mol

反应Ⅲ：2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)△H₃

（1）△H₃=__kJ/mol。

（2）恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO₂和H₂，发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是__(填序号)。

A.反应体系总压强保持不变

B.容器内的混合气体的密度保持不变

C.水分子中断裂2N_A个H-O键，同时氢分子中断裂3N_A个H-H键

D.CH₃OH和H₂O的浓度之比保持不变

（3）反应II在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH₃OCH₃(g)和H₂O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下：

物质	CH3OCH3(g)	H2O(g)	CH3OH(g)
浓度/mol·L-1	1.8	1.8	0.4

当反应达到平衡状态时，混合气体中CH₃OH体积分数(CH₃OH)%=___%。

（4）在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO₂的平衡转化率如图所示。T₁温度下，将6molCO₂和12molH₂充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率v(CH₃OCH₃)=_；K_A、K_B、K_C三者之间的大小关系为__。

（5）CO₂溶于水形成H₂CO₃。已知常温下H₂CO₃的电离平衡常数K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11，NH₃·H₂O的电离平衡常数K_b=1.75×10^-5。常温下，用氨水吸收CO₂可得到NH₄HCO₃溶液，NH₄HCO₃溶液显__(填“酸性”、“中性”或“碱性”)；请计算反应NH+HCO+H₂ONH₃·H₂O+H₂CO₃的平衡常数K=__。

（6）据文献报道，CO₂可以在酸性水溶液中用情性电极电解得到乙烯，其原理如图所示。b电极上的电极反应式__，该装置中使用的是__(“阴”或“阳”)离子交换膜。

8 . NF₃是微电子工业中常用的一种等离子蚀刻气体，具有较强的氧化性，工业生产NF₃常用的方法有气一液反应法、气一固反应法和电解法等。
（1）气一液反应法中发生的主反应和副反应包括：
3F₂(g)+NH₃(l)=NF₃(g)+3HF(l) △H₁
3F₂(g)+NH₄HF₂(l)=NF₃(g)+5HF(l) △H₂
4F₂(g)+2NH₃(l)=N₂F₂(g)+6HF(l) △H₃
NH₃(l)+2HF(l)=NH₄HF₂(l) △H₄
△H₁=_____。部分键能数据如下表所示，△H₃=_____kJ/mol。

化学键	N-N	N=N	NN	H-F	F-F	N-H	N-F
键能（kJ/mol）	159	456	946	565	153	389	272

（2）气一固反应法主要包括两步反应：
(NH₄)₃AlF₆(s)+6F₂(g)2NF₃(g)+8HF(g)+NH₄AlF₄(s) 反应Ⅰ
NH₄AlF₄(s)+3F₂(g)NF₃(g)+4HF(g)+ AlF₃(s) 反应Ⅱ
反应I的平衡常数K₁和反应II的平衡常数K₂的关系是___。若在恒温、恒容的密闭容器中模拟气一固反应法（固体足量)，起始时F₂的浓度为5mol/L，反应过程中容器中压强一随时间变化曲线如图所示，则前2min的平均反应速率v(NF₃)=___mol/(L•min)，该温度下K₂=___。
（3）电解法是通过电解含氟的熔融盐生产NF₃，其原理如图所示。a需要接电源的____(填“正极”或“负极”)，生成气体A的电极反应是____。
   
（4）用NF₃对多晶硅电子元件进行蚀刻时不会在电子元件表面形成任何残留物，其原因是_____。（用化学用语解释）

9 . 研究发现NO_x和SO₂是雾霾的主要成分。
I．NO_x主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知：N₂(g)+O₂(g)2NO(g) △H=+180 kJ·mol^－1
2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g) △H=－564 kJ·mol^－1
(1)2NO(g)+2CO(g) 2CO₂(g)+N₂(g) △H=___________，该反应在___________下能自发进行(填“高温”低温”或“任意温度”)
(2)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程0－5min中NO的物质的量随时间变化如右图所示。
   
①已知：平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为Ｐ=14MPa，则T℃时该反应的压力平衡常数K_p=___________MPa^－1；平衡后，再向容器中充入NO和CO₂各0.1mol，平衡将___________(填“向左”“向右”或“不")移动
②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是___________(填字母)
A．升温     B．增大CO浓度     C．加入催化剂     D减小容器体积
Ⅱ．SO₂主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(1)已知：亚硫酸的电离常数为K_a1=2.0×10^－2，K_a2=6.0×10^－7。则NaSO₃溶液呈___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)
(2)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO₂转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为___________；若通入的N体积为4.48L(标况下)，则另外一个电极通入SO₂的质量理论上应为__________g。
   

10 . 氰化氢(HCN) 是形成生物重要化合物的重要源或中间体，其水溶液称氢氰酸，是一种非常弱的酸。工业上以甲烷和氨气为原料在高温和催化剂的作用下按下列反应制备HCN：
2CH₄(g)+3O₂(g)+2NH₃(g)2HCN(g)+6H₂O(g)        △H₁=-475kJ/mol①
CH₄(g)+NH₃(g)HCN(g)+3H₂(g)       △H₂= +240kJ/mol②
(1)该条件下1mol 水蒸气分解为氢气和氧气的热化学方程式为________________________(数值保留三位有效数字)。根据题中信息_______________(填“能”或“不能”)计算出氢气的燃烧热。
(2)在恒温恒容的密闭容器中按照体积比6：5 的比例充入甲烷和氨气发生反应②，氨气的物质的量浓度与时间关系如图所示，从开始到0.8h达平衡状态的过程中v(H₂)=____________________；甲烷的平衡转化率为____________；该温度下反应②的平衡常数K=________________________。

(3)工业生产中反应②常用铂作催化剂，甲、乙两名同学在讨论催化剂的选择，甲同学认为用铂作催化剂会提高生产成本，应研究出更廉价的催化剂；乙同学认为使用铂不会明显提高生产成本。你认为观点更合理的是___________(填“甲”或“乙”)，原因是______________________________。
(4)HCN及其盐均有剧毒，因此含CN^-的工业废水必须经过处理才能排放，处理方法之一是电解氧化法；以石墨为阳极、铁板为阴极电解含CN^-的碱性废水，将CN^-转化为N₂和CO₂。该方法的阳极反应式为___________________________。为确保CN^-被完全处理掉，电解一段时间后通常会加入适量氯化钠固体，其作用可能是_____________________________。