1 . 汽车尾气中含有氮氧化物，利用NH₃的还原性可消除氮氧化物的污染。已知一定条件下相关热化学方程式如下。
反应Ⅰ：4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g)          △H₁=-906.5kJ·mol^-1
反应Ⅱ：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)                            △H₂=+229.3 kJ·mol^-1
反应Ⅲ：4NH₃(g)+6NO(g)=5N₂(g)+6H₂O(g)          △H₃=a kJ·mol^-1
回答下列问题：
（1）a=______________；写出反应Ⅰ的平衡常数表达式：______________。
（2）在汽车的排气口安装催化转化装置，以减少汽车尾气对空气的污染，使用催化剂____（填“能”或“不能”）提高NO的平衡转化率，理由是______________。
（3）一定温度下，在密闭容器中发生反应Ⅲ，能说明该反应达到化学平衡状态的是_____（填字母）。
A、压强不再随时间而变化
B、反应混合物中各组分的浓度保持不变
C、单位时间内消耗0.1 mol NH₃，同时生成0.15 mol NO
D、反应物和生成物的反应速率之比等于其他化学计量数之比
（4）直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种形式，其装置如图所示：

①甲电极为电池的__________极（填“正”或“负”）；
②写出乙电极发生反应的电极反应式：__________
（5）检验工业酒精中甲醇含量的一种原理；甲醇在磷酸介质中会被高锰酸钾氧化成甲醛通过添加无色的品红亚硫酸试剂，然后根据颜色的深浅可以判断甲醇的含量。写出甲醇在磷酸的介质中被高锰酸钾氧化成甲醛的化学方程式__________。

2 . (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_________________。

3 .

(1)卫星发射时可用肼(N₂H₄)作燃料，8gN₂H₄(l)在O₂(g)中燃烧，生成N₂(g)和H₂O(l)，放出155.5 kJ热量，写出反应的热化学方程式____________________________________。
(2)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=－159.5 kJ/mol
②NH₂CO₂NH₄(s)= CO(NH₂)₂(s) +H₂O(g) △H=+116.5 kJ/mol
③H₂O(l)=H₂O(g) △H=+44 kJ/mol
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学方程式_____________________________。
(3)断裂1 mol化学键所需的能量如表所示：

共价键	H—N	H—O	N≡N	O==O
断裂1 mol化学键所需能量/kJ	393	463	941	496

计算1molN₂(g)与H₂O(g)反应生成NH₃(g)和O₂(g)的反应热△H = _______________。
(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 . 肼(N₂H₄)具有强还原性，可用作火箭燃料、抗氧剂等。
（1）肼可以由氨气反应制得，已知部分化学键键能如下表所示：

化学键	H—H	N≡N	N—H
键能/kJ·molˉ1	a	b	c

①工业上合成氨的反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝____ kJ·mol^－1
②合成氨反应的活化能很大，能加快反应速率但不改变反应活化能的方法是____。
（2）肼作火箭燃料与二氧化氮反应生成氮气和水。已知部分反应热化学方程式如下：
N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)   ΔH＝＋183 kJ·mol^－1
2NO(g)＋O₂(g)＝2NO₂(g) ΔH＝－116.2 kJ·mol^－1
N₂H₄(g)＋O₂(g)＝N₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－543 kJ·mol^－1
写出肼作火箭燃料时反应的热化学方程式____。
（3）肼－空气燃料电池是一种环保型燃料电池，结构如图所示；

①肼－空气燃料电池的负极反应式为____。
②全钒液流可充电电池结构如图所示，将肼－空气燃料电池的A极与全钒液流可充电电池的C极相连，B极与D极相连，写出阴极的电极反应式____。
（4）肼可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。与使用Na₂SO₃处理水中溶解的O₂相比，肼的优点是____。

5 . 氢气是一种高能燃料，也广泛应用在工业合成中。
（1）标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa
时下列反应：
①2C₂H₆(g)＋7O₂(g)=4CO₂(g) ＋6H₂O(l) △H=－3116 kJ·mol^－1
②C(石墨，s)＋O₂(g) =CO₂(g) △H=－393.5 kJ·mol^－1
③2H₂(g)＋O₂(g) =2H₂O(l) △H=－571.6 kJ·mol^－1
写出乙烷标准生成焓的热化学方程式：___________________________________________。   
（2）已知合成氨的反应为：N₂＋3H₂2NH₃ △H＜0。某温度下，若将1mol N₂和2.8mol H₂分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中，测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N₂的转化率随时间的变化如图所示，请回答下列问题：
   
①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是______（用a、b、c表示）
②曲线a条件下该反应的平衡常数K=_________。
③b容器中M点，v(正)____v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）利用氨气可以设计成高能环保燃料电池，用该电池电解含有NO₂^－的碱性工业废水，在阴极产生N₂。阴极电极反应式为______；标准状况下，当阴极收集到11.2 LN₂时，理论上消耗NH₃的体积为_____。
（4）氨水是制备铜氨溶液的常用试剂，通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。
已知：Cu(OH)₂(s) ⇌Cu^2＋＋2OH^－ Ksp=2.2×10^－20
Cu^2＋＋4NH₃·H₂O ⇌[Cu (NH₃) ₄]^2＋(深蓝色)＋4H₂O Kβ=7.24×10¹²
①请用数据说明利用该反应：Cu(OH)₂(s) ＋4NH₃·H₂O ⇌[Cu (NH₃) ₄]^2＋＋4H₂O＋2OH^－配制铜氨溶液是否可行：_________________________________________。
②已知反应Cu(OH)_2(S) ＋2NH₃·H₂O＋2NH ₄^＋⇌[Cu (NH₃) ₄]^2＋＋4H₂O K=5.16×10²。向盛有少量Cu(OH)₂固体的试管中加入14 mol·L^－1的氨水，得到悬浊液；此时若加入适量的硫酸铵固体，出现的现象为_______________；解释出现该现象的原因是_____________________。

6 . 氢气在工业合成中广泛应用。
(1)通过下列反应可以制备甲醇：
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH=-90.8kJ/mol，
CO₂(g)＋H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.3kJ/mol
请写出由CO₂和H₂制取甲醇的热化学方程式______________。
(2)已知合成氨的反应为：N₂+3H₂2NH₃ △H<0。某温度度下，若将1molN₂和2.8molH₂分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中，测得反应过程中三个容器（用a、b、c表示）内N₂的转化率随时间的变化如图所示，请回答下列问题：

①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是________(用a、b、c表示)。
②曲线a条件下该反应的平衡常数K=_____________。
③b容器中M点，v(正)________v(逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）。
(3)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池，用该电池电解含有NO₂^-的碱性工业废水，在阴极产生N₂。阴极电极反应式为________；标准状况下，当阴极收集到11.2LN₂时，理论上消耗NH₃的体积为_____________。
(4)常温下，用氨水吸收CO₂可得到NH₄HCO₃溶液，在NH₄HCO₃溶液中c(NH₄⁺)____c(HCO₃^-) (填“>”、“<”或“=”)；反应NH₄++HCO₃^-+H₂ONH₃•H₂O+H₂CO₃的平衡常数K=_______。
(已知常温下NH₃•H₂O的电离平衡常数K_b=2×10^-5，H₂CO₃的电离平衡常数K₁=4×10^-7, K₂=4×10^-11)

7 . Ⅰ.工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，回答下列问题：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O(g)CO₂+H₂。T℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H₂)=0.12mol·L^－1。该温度下此反应的平衡常数K=_______（填计算结果）。
（2）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  ΔH=－574kJ·mol^－1
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   ΔH=－1160kJ·mol^－1
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：________________________________ 。
（3）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____________________。
Ⅱ.甲醇是一种重要的有机化工原料，可用于制取甲醚。一定温度下，在三个体积为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH₃OH（g） CH₃OCH₃（g）+ H₂O（g）。

容器 编号	温度(℃)	起始物质的量（mol）	平衡物质的量（mol）
		CH3OH（g）	CH3OCH3（g）	H2O（g）
I	387	0.20	0.080	0.080
II	387	0.40	a	b
III	207	0.20	0.090	0.090

(4) 容器I中的反应达到平衡时所需的时间_______(填“大于”“小于”或等于)容器II中的。
(5) a=_____     
(6) 下列说法中能说明该反应达到平衡状态的是__________。（填字母)
A. 容器中压强不变          B. 混合气体中c(CH₃OCH₃) 不变
C. 混合气体的密度不变   D. 单位时间内生成1 mol CH₃OCH₃ 同时消耗2molCH₃OH
(7)已知下面两个反应(m、n均大于0)：
反应①：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)　　 ΔH=－m kJ·mol^-1
反应②：2CO(g)+4H₂(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)　 ΔH= －n kJ·mol^-1　　
则下列m与n的关系中，正确的是__________（填字母)。
A.   n﹥2m　　　     B.   m﹥2 n　　        C. 2m﹥n 　　 D.   m﹥3n

8 . 硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的作用。
（1）硫元素在周期表中的位置为___________，其最简单气态氢化物的电子式为_________。
（2）在工业上SO₂可以用于制备H₂SO₄。
已知SO₂(g)＋O₂(g)＋H₂O(g)=H₂SO₄(l) △H₁=－272.5kJ·mol^－1
H₂O(g)=H₂O(l) △H₂=－44kJ·mol^－1
SO₃(g)＋H₂O(l)=H₂SO₄(l) △H₃=－130kJ·mol^－1
则2SO₂(g)＋O₂(g)=2SO₃(g) △H=_____________kJ·mol^－1
(3)某兴趣小组同学探究SO₂的还原性，使用的药品和装置如图所示:

A瓶中发生反应的离子方程式为_______________________。B瓶中出现的现象为________。若要证明A、B的反应中SO₂均显现还原性被氧化为SO₄^2—，可以采取的操作和现象是_______________________________________。
（4）硫的氧化物排放到大气中会造成空气污染，常温常压下用如图所示传感器可以检测空气中SO₂的含量。下列关于该传感器的叙述正确的是__________(填序号)。

A. a为电源的正极
B. Pt电极网上发生氧化反应
C.当电路中电子转移0.5mol时，进入传感器的SO₂为11.2L
D.阴极的电极反应是2HSO₃^—+2H⁺-2e^—=S₂O₄^2—+2H₂O

9 . 氟气化学性质十分活泼，具有很强的氧化性，工业上氟气常用作火箭燃料的氧化剂、卤化氟的原料、冷冻剂等。回答下列问题：
(1)已知2F₂+Na₂SO₄=2NaF+SO₂F₂+O₂，针对该反应的下列有关说法正确的有_______(填字母标号)。
a.SO₂F₂既是氧化产物又是还原产物
b.生成42 g NaF时则该反应转移1 mol电子
c.F₂的氧化性强于O₂
d.反应中既有极性键、非极性键的断裂，又有极性键、非极性键的形成
(2)下图是发射卫星时用肼(N₂H₄)作燃料，用NO₂作氧化剂，两者反应生成N₂、水蒸气和用F₂作氧化剂，两者反应生成N₂、HF的反应原理。

通过计算，可知原理(II)氧化气态肼生成氮气的热化学方程式为_______。
(3)在绝热的某刚性容器中置入1 mol F₂和3 mol ClF₃，发生反应：F₂(g)+ClF(g)⇌ClF₃(g) △H。下列说法中能够判断该反应一定处于平衡状态的有_______(填字母标号)。
a.F₂(g)与ClF(g)体积之比恒定不变
b.F₂(g)与ClF₃(g)速率之比恒定不变
c.容器中温度恒定不变
d.混合物中Cl元素质量分数恒定不变
(4)在K℃下，分别将0.20 mol F₂、0.40 mol ClF充入2 L和1 L的2个刚性容器中，发生反应：F₂(g)+ClF(g)⇌ClF₃(g) △H。实验测得F₂的体积分数随时间变化如图所示：

①针对F₂，若仅从浓度而言，则v_a(逆)、v_b(正)、v_c(正)、v_d(逆)大小顺序为_______。
②反应进行到d点时，反应速率v(F₂)=_______mol/(L·min)。
③d点处，平衡常数K_c=_______。
④若升高温度，在2 L的容器中，平衡后ClF的体积分数为0.8，该反应的△H_______0(填“>”“<”或“=”)。

10 . 碳、氮化合物在生产、生活中具有重要作用。回答下列问题：
(1)已知在298K 和101kPa条件下，有如下反应：
反应I：C(s)+O₂(g)= CO₂(g)     ΔH ₁=-393.5mol·L^-1
反应II：2C(s)+O₂(g)= 2CO(g)   ΔH ₂=-221mol·L^-1
反应III：N₂(g)+O₂(g)= 2NO(g)   ΔH ₃=180.5mol·L^-1
①汽车尾气净化原理为反应IV：2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g)，其反应热ΔH =__________，该反应能自发进行的条件是_________(填“低温”或“高温”)。
②在恒容密闭容器中发生IV的反应，下列有关该反应的说法中正确的是_____________(填字母)。
A．升高温度，平衡常数减小
B．体系达到平衡后，加入催化剂，平衡正向移动
C．增大c(CO)，平衡逆向移动，NO的转化率降低
D．其他条件不变，向平衡体系充入CO₂气体，K值减小
E．该反应过程中，气体的密度始终保持不变
(2)利用电解法可以消除废水溶液中 CN^-，其原理为：碱性条件下，阳极Cl^-先转化为ClO^-，再将CN^-氧化为两种无污染的气体。
①阳极电极反应式为______________________________________________。
②阳极附近溶液中除去CN^-的离子方程式为______________________________。