1 . 汽车已成为现代社会的重要交通工具之一。它所使用燃料经历了从煤到汽油的变迁。时至今日，人们依然在探索、优化车用燃料。
(1)某同学根据所查阅资料，绘制了三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图(如图)。根据示意图，你认为哪种物质更适合用作车用燃料______(填写字母)；并说出你的选择依据______。

(2)庚烷(C₇H₁₆)是汽油的主要成分之一。完全燃烧1g庚烷生成二氧化碳气体和液态水时产生的热量为48kJ。请写出表示庚烷燃烧热的热化学方程式______；
(3)目前汽车主要使用燃料为汽油。“辛烷值”用来表示汽油的质量。异辛烷用作抗爆性优良的标准，辛烷值为100。正庚烷用作抗爆性低劣的标准，辛烷值为0。如图是异辛烷的球棍模型：

①1mol异辛烷和1mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳，消耗氧气的质量之差是______g。
②异辛烷的同分异构体有很多，其中一种同分异构体X，其一氯代物只有一种结构，则X的结构简式为______。
(4)车用燃料在使用过程中会产生汽车尾气(主要含有一氧化碳，一氧化氮)，是造成空气污染的主要因素之一。可在汽车尾气系统中安装催化转化器，使CO和NO在催化剂的作用下反应生成两种无污染的气体。其中，氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示，则由该反应生成2mol NO(g)，对应热化学方程式的△H=______

2 . Ⅰ．纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可与水以任意比混合，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。实验室常用过氧化氢制取氧气，工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验，请你参与其中一起完成下列学习任务：
（1）写出过氧化氢的电子式：____________。
（2）实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为_______________，当生成标准状况下2.24L O₂时，转移电子为______ mol。
（3）该兴趣小组的同学查阅资料后发现H₂O₂为二元弱酸，其酸性比碳酸弱。请写出H₂O₂在其水溶液中的电离方程式：______。（只写第一步）
（4）同学们发现向滴加了酚酞的NaOH溶液中加入H₂O₂后，溶液中红色消失。关于褪色原因：甲同学认为H₂O₂是二元弱酸，消耗了OH^-使红色消失；乙同学认为H₂O₂具有漂白性使溶液褪色。请设计一个简单的实验方案来判断甲、乙两位同学的说法是否正确：___________
Ⅱ．工业尾气中含有大量的氮氧化物，NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：

（1）由上图可知SCR技术中的氧化剂为________。
（2）用Fe作催化剂加热时，在氨气足量的情况下，当NO₂与NO的物质的量之比为1∶1时，写出该反应的化学方程式：________________________________
Ⅲ．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①：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁= -49.6 kJ/mol
反应②：CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)2CH₃OH(g) △H₂= +23.4 kJ/mol
反应③：2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) △H₃＝___________kJ/mol。

3 . 研究煤的合理利用及CO₂的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:
I.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：
C（s）+H₂O（g）CO（g）+H₂（g）△H=+131kJ/mol
②CO（g）+3H₂（g）CH₄（g）+H₂O（g）△H=akJ/mol
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表：

化学键		H-H	H—C	H-O
E/（kJ/mol）	1072	436	414	465

（1）煤直接甲烷化反应C（s）+2H₂（g）CH₄（g）的△H为_______kJ/mol，该反应在______（填“高温”或“低温”）下自发进行。
Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中，充入1molCO₂和2.5molH₂，发生反应：
2CO₂（g）+6H₂（g）C₂H₄（g）+4H₂O（g）△H=-128kJ/mol，测得温度对催化剂催化效率和C0₂平衡转化率的影响如图所示：
   
（2）图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但C0₂的平衡转化率却反而降低，其原因是__________。
（3）250℃时，该反应的平衡常数K值为__________。
Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中，充入lmolCO₂和3molH₂，发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g），测得不同时刻反应前后容器内压强变化（p_后/p_前）如下表：

时间/h	1	2	3	4	5	6
p后/p前	0.90	0.85	0.82	0.81	0.80	0.80

（4）反应前1小时内的平均反应速率V（H₂）为_________mol/（L·h），该温度下CO₂的平衡转化率为_________。
IV.电解逆转化制乙醇
（5）科研人员通过反复实验发现：CO₂可以在酸性水溶液中电解生成乙醇，则生成乙醇的反应发生在_________极（“阴”或“阳”），该电极的反应式为_________。

4 . (1)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO₄的形成固定下来，从而减少SO₂的排放，但产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下：
①CaSO₄(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO₂(g)＋CO₂(g)ΔH₁＝＋210.5 kJ·mol^－1
②CaSO₄(s)＋CO(g) CaS(s)＋CO₂(g)　ΔH₂＝－47.3 kJ·mol^－1
请回答下列问题：
反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO₂(g) CaS(s)＋3CO₂(g) ΔH₃＝________kJ•mol^－1；平衡时增大压强，此反应________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(2)有机物加氢反应中镍是常用的催化剂，但H₂中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO₂，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：

则：①不用通入O₂氧化的方法除去CO的原因是_______________________。
②SO₂(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO₂(g)　ΔH＝____________。
(3)汽车发动机工作时会引发N₂(g)＋O₂(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol^－1，其能量变化示意图如下：

则NO中氮氧键的键能为____________kJ·mol^－1。

5 . 研究煤的合理利用及CO₂的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题：
Ⅰ.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：
①C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g) ΔH=+131 kJ/mol
②CO(g)+3H₂(g)CH₄(g)+H₂O(g) ΔH=a kJ/mol
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表：

化学键	C≡O	H－H	H－C	H－O
E/(kJ/mol)	1072	436	414	465

(1)则反应②中a=______。
(2)煤直接甲烷化反应C(s)＋2H₂ (g)CH₄(g)的ΔH为______kJ/mol，该反应在______(填“高温”或“低温”)下自发进行。
Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和2.5 mol H₂，发生反应： 2CO₂(g)＋6H₂(g)C₂H₄(g)＋4H₂O(g) ΔH=－128 kJ/mol，测得温度对催化剂催化效率和CO₂平衡转化率的影响如右图所示：
   
(3)图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但CO₂的平衡转化率却反而降低，其原因是______。
(4)250℃时，该反应的平衡常数K值为______。
Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中，充入1 molCO₂和3 molH₂，发生反应：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g) +H₂O(g) ，测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p_后/p_前)如下表：

时间/h	1	2	3	4	5	6
p后/p前	0.90	0.85	0.82	0.81	0.80	0.80

(5)反应前1小时内的平均反应速率v(H₂)为______mol/(L·h)，该温度下CO₂的平衡转化率为______。
Ⅳ.电解逆转化制乙醇
(6)科研人员通过反复实验发现：CO₂可以在酸性水溶液中电解生成乙醇，则生成乙醇的反应发生在______极(填“阴”或“阳”)，该电极的反应式为______。

6 . 肼(N₂H₄)是一种无色易溶于水的油状液体，具有碱性和极强的还原性，在工业生产中应用非常广泛。

(1)已知肼的球棍模型如图所示，写出肼的电子式:____________。
(2)已知1g肼(N₂H₄)气体燃烧生成氮气和水蒸气，放出16.7kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:______________。
(3)目前正在研发的一-种肼燃料电池的结构如下图所示。

①该电池的负极是______(填“a”或“b”)电极。
②写出正极的电极反应式:_____________。
(4)在1L固定体积的容器中加入0.1molN₂H₄，在303K、Pt催化下发生反应:N₂H₄(l) N₂(g)+2H₂(g)。测得容器中与时间关系如下图所示，则0～4min内氮气的平均反应速率v(N₂)=______。

7 . I．锰是在地壳中广泛分布的元素之一，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的作用。已知Al的燃烧热为ΔH=—ckJ·mol^—1，金属锰可用铝热法制得。其余相关热化学方程式为：3Mn₃O₄(s)+8Al(s)=9Mn(s)+4Al₂O₃(s)     ΔH₁ = akJ·mol^—1
3MnO₂(s)=Mn₃O₄(s)+O₂(g)     ΔH₂ = b kJ·mol^—1
则3MnO₂(s)+4Al(s)=3Mn(s)+2Al₂O₃(s)     ΔH₃ =__________kJ·mol^—1（用含a、b、c的式子表示）
II．无机和有机氰化物在工农业生产中应用广泛，尤其是冶金工业常用氰化物，含氰废水的处理显得尤为重要。含氰废水中的氰化物常以[Fe(CN)₆]^3-和CN^-的形式存在，工业上有多种废水处理方法。
（1）电解处理法：用如图所示装置处理含CN^－废水时，控制溶液pH为9~10并加入NaCl，一定条件下电解，阳极产生的ClO^－将CN^－氧化为无害物质而除去。铁电极为__________（填“阴极”或“阳极”），阳极产生ClO^－的电极反应为__________，阳极产生的ClO^－将CN^－氧化为无害物质而除去的离子方程式为__________。

（2）UV（紫外光线的简称）—H₂O₂氧化法。
实验过程：取一定量含氰废水，调节pH，加入一定物质的量的H₂O₂，置于UV工艺装置中，光照一定时间后取样分析。
【查阅资料】
①在强碱性溶液中4[Fe(CN)₆]^3－+4OH^—=4[Fe(CN)₆]^4－+O₂↑+2H₂O，[Fe(CN)₆]^4－更稳定；
②[Fe(CN)₆]^3－转化为CN^－容易被H₂O₂除去；
③HCN是有毒的弱酸，易挥发。
①废水中的CN^一经以下反应实现转化：CN^—+H₂O₂+H₂O=A+NH₃↑，则A是__________（用符号表示）。
②含氰废水在不同pH下的除氰效果如图所示，pH选择的最佳范围应为__________(a．7-10；b．10-11；c．11-13)，解释该pH不宜太大的原因__________。

8 . 2018年6月27日，国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，该计划是中国政府部署的一项污染防治行动计划，旨在持续改善空气质量，为群众留住更多蓝天。对废气的进行必要的处理，让空气更加清洁是环境科学的重要课题。
（1）已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)△H₁＝＋180.5kJ/mol
C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)△H₂＝－393.5kJ/mol
2C(s)＋O₂(g)＝2CO(g)△H₃＝－221.0kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为，请写出此反应的热化学方程式_____________。
（2）用如图所示的电解装置可将雾霾中的NO、SO₂分别转化为和

①NO在电极上发生的反应为_________________。
②SO₂在电极上发生的反应为__________________。
③写出物质A的化学式____________。
（3）利用氨气可以设计高能环保燃料电池（反应原理：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O），用该电池电解含有的碱性工业废水，在阴极产生N₂。阴极的电极反应式为__________；在标准状况下，当阴极收集到13.44LN₂时，理论上消耗NH₃的体积为________L。

9 . 氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1molNH₃(g)过程中能量变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：____________________________________。

(2)已知化学键键能是形成或断裂1mol化学键放出或吸收的能量，单位为kJ·mol^－1。

化学键	H—H	N≡N
键能/kJ·mol－1	435	943

试根据表中及(1)的图中数据计算N—H键的键能为________kJ·mol^－1。
(3)用NH₃催化还原NO_x还可以消除氮氧化物的污染。例如：
4NH₃(g)＋3O₂(g)=2N₂(g)＋6H₂O(g)ΔH₁＝－akJ·mol^－1①
N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)ΔH₂＝－bkJ·mol^－1②
若1molNH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热ΔH₃＝________kJ·mol^－1(用含a、b的式子表示)。
(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____________。

10 . 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=44.0kJ•mol^-1
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)△H₂=229.3kJ•mol^-1
4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g)△H₃=-906.5kJ•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Co²⁺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)。

（3）在微电子工业中NF₃常用作半导体、液晶和薄膜太阳能电池等生产过程的蚀刻剂，在对硅、氮化硅等材料进行蚀刻时具有非常优异的蚀刻速率和选择性，在被蚀刻物表明不留任何残留物，对表面物污染。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。
①a电极为电解池的_____________(填“阴”或“阳”)极，写出该电极的电极反应式：_____________；
②以NF₃对氮化硅(Si₃N₄)材料的蚀刻为例，用反应方程式来解释为什么在被蚀刻物表面不留任何残留物_____________。
③气体NF₃不可燃但可助燃，故气体NF₃应远离火种且与还原剂、易燃或可燃物等分开存放，结构决定性质，试从结构角度加以分析_____________。
④能与水发生反应，生成两种酸及一种气态氧化物，试写出相应的化学方程式_____________。