1 . 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______________________________。

2 . 纯过氧化氢(H₂O₂)是淡蓝色的黏稠液体，可任意比例与水混溶，广泛应用于医疗消毒、绿色化学合成等领域。回答下列问题：
(1)已知：H₂(g)+O₂(g)=H₂O(l)∆H₁=-286kJ·mol^-1
H₂(g)+O₂(g)=H₂O₂(l)∆H₂=-188kJ·mol^-1
过氧化氢分解反应2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g)的∆H=_____kJ·mol^-1。
(2)100℃时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24h的分解率见下表：

离子	加入量(mg·L-1)	分解率%	离子	加入量(mg·L-1)	分解率%
无	0	2	Fe3+	1.0	15
Al3+	10	2	Cu2+	0.1	86
Zn2+	10	10	Cr3+	0.1	96

①由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是____。贮运过氧化氢时，可选用的容器材质为____(填标号)。
A.不锈钢        B.纯铝        C.黄铜          D.铸铁
②已知反应：H₂O₂(l)=H₂O(1)+O₂(g)K=2.88×10²⁰。纯H₂O₂相对稳定，原因是H₂O₂分解反应的___(填编号)。
A.ΔH比较小        B.K不够大        C.速率比较小        D.活化能比较大
(3)H₂O₂的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H₂O₂对传染病房喷洒消毒时，地板上有气泡冒出，该气体是___。
(4)过氧化氢的制备方法很多，早期制备方法如下：

①Ⅰ为分解反应，产物除BaO、O₂外，还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是___。
②Ⅱ为可逆反应，促进该反应正向进行的措施是___(答一条即可)。

3 . 研究NO_x之间的转化具有重要意义。
(1)已知：NO(g)+O₃(g)=NO₂(g)+O₂(g) ΔH=-202kJ/mol
2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g) ΔH=-117kJ/mol
利用氧化还原法消除NO_X的转化如图：NONO₂N₂若反应I只有一种生成物，则该反应的热化学方程式为______。
(2)已知：N₂O₄(g)⇌2NO₂(g) ΔH＞0。将一定量N₂O₄气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T₁。
①t₁时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N₂O₄气体的平衡转化率为60%，则反应N₂O₄(g)⇌2NO₂(g)的平衡常数K_p=______。
②反应温度T₁时，c(N₂O₄)随t(时间)变化曲线如图所示，画出0~t₂时段，c(NO₂)随t变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度为T₂(T₂＞T₁)，再次画出0~t₂时段，c(NO₂)随t变化趋势的曲线______。

③在测定NO₂的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是______(填标号)。
a．温度是0℃、压强50kPa
b．温度是130℃、压强300kPa
c．温度是25℃、压强100kPa
d．温度是130℃、压强50kPa
(3)用食盐水作电解质溶液电解烟气脱氮的原理如图所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。则NO被阳极产生的氧化性物质氧化为反应的离子方程式为_______。

4 . “绿水青山就是金山银山”。研究含氮和含硫化合物的性质在工业生产和环境保护中有重要意义。
（1）制备硫酸可以有如下两种途径：
2SO₂(g)+O₂(g)=2SO₃(g)ΔH=－198 kJ· mol^－1
SO₂(g)+NO₂(g)=SO₃(g)+NO(g)　ΔH=－41.8 kJ· mol^－1
若CO的标准燃烧热为 283 kJ· mol^－1，则1 mol NO₂和1 mol CO反应生成CO₂和NO的能量变化示意图中E₂=________kJ· mol^－1。
   
（2）已知某温度下，H₂SO₃的电离常数为K₁≈1.5×10^－2，K₂≈1.0×10^－7，用NaOH溶液吸收SO₂。当溶液中HSO₃^－、SO₃^2－离子浓度相等时，溶液的pH约为_______________。
（3）连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)具有强还原性，废水处理时可在弱酸性条件下加入亚硫酸氢钠电解产生连二亚硫酸根，进而将废水中的HNO₂还原成无害气体排放，连二亚硫酸根氧化为原料循环电解。产生连二亚硫酸根的电极反应式为________________，连二亚硫酸根与HNO₂（HNO₂的电离常数为Ka=5.1×10^－4）反应的离子方程式为________________________________。
（4）锅炉烟道气含CO、SO₂，可通过如下反应回收硫：2CO(g)+SO₂(g)S(l)+2CO₂(g)。某温度下在2 L恒容密闭容器中通入2 mol SO₂和一定量的CO发生反应，5 min后达到平衡，生成1 mol CO₂。
①其他条件不变时，随着温度的升高，SO₂的平衡转化率变化如图A，请解释其原因________________________________。（已知硫的沸点约是445^°C）
②保持其他条件不变，第8分钟时，将容器体积迅速压缩至1 L，在10分钟时达到平衡，CO的物质的量变化了1 mol。请在图B中画出SO₂浓度6～11分钟的变化曲线。______
   

5 . 化石燃料燃烧时会产生进入大气形成酸雨，有多种方法可用于的脱除。
已知可参与如下热力学循环：



反应的______
碱性溶液吸收法。工业上常用碱性NaClO废液吸收，反应原理为：，为了提高吸收效率，常用 作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力，可加快对的吸收。该催化过程如下图所示：

过程1的离子方程式是，过程2的离子方程式为______。
也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO 更好，原因是______。
溶液、氨水等碱性溶液吸收法。已知时，含硫物种即水溶液中、、随pH变化如图1所示，脱硫效率随pH变化如图2所示。

①当用溶液吸收至溶液的pH为4时，发生反应的离子方程式是______。
②当用氨水吸收至溶液的时，与溶液中存在的含硫物种之间的关系是______。
③由实验测得氨水脱除时，脱硫效率随pH的变化如图所示。在，pH较小时脱硫效率低的可能原因是______；实际工艺中，吸收液的pH应控制在一定范围内，pH不宜过大的原因是______。

6 . 有效去除大气中的H₂S、SO₂以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。
（1）去除废气中H₂S的相关热化学方程式如下：
2H₂S(g)+3O₂(g)=2H₂O(l)+2SO₂(g)；ΔH=akJ·mol^-1
2H₂S(g)+SO₂(g)=2H₂O(l)+3S(s)；ΔH=bkJ·mol^-1
反应2H₂S(g)+O₂(g)=2H₂O(l)+2S(s)的ΔH=__kJ·mol^-1。
为了有效去除废气中的H₂S，在燃烧炉中通入的H₂S和空气(O₂的体积分数约为20%)体积比一般控制在0.4，理由是__。
（2）电化学氧化法是一种高效去除废水中硫化物的方法，电解NaHS溶液脱硫的原理如图1所示。碱性条件下，HS^-首先被氧化生成中间产物S_n^2-，S _n^2-容易被继续氧化而生成硫单质。
①阳极HS^-氧化为S _n^2-的电极反应式为___。
②电解一段时间后，阳极的石墨电极会出现电极钝化，导致电极反应不能够持续有效进行，其原因是___。

（3）用CO(NH₂)₂(N为-3价)水溶液吸收SO₂，吸收过程中生成(NH₄)₂SO₄和CO₂。该反应中的氧化剂是__。
（4）在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO₂，其反应原理为2CO+SO₂=2CO₂+S。其他条件相同、以比表面积大的γ—Al₂O₃作为催化剂，研究表明，γ—Al₂O₃在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO₂的去除率随反应温度的变化如图2所示。240℃以前，随着温度的升高，SO₂去除率降低的原因是__。240℃以后，随着温度的升高，SO₂去除率迅速增大的主要原因是__。

7 . 大气污染是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康、福利和环境的现象。大气污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。
(1)汽车尾气中的CO、NO_x、碳氢化合物是大气污染物。
①使用稀土等催化剂能将CO、NO_x转化成无毒物质。
已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) △H₁=a kJ/mol
2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H₂=b kJ/mol
C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H₃= c kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N₂(g)和CO₂(g)的热化学方程式________。
(2)汽车尾气中常含有NO，是因为高温下N₂和O₂发生反应，N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g)。
①如图是在T₁、T₂两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N₂的体积分数随时间变化的图象，据此回答下列问题：N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g)为_____(填“吸热"或“放热”)反应。

②2000℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N₂与5 mol O₂，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则此刻反应的平衡常数K= ___。该温度下，若开始时向上述容器中充入N₂与O₂均为1 mol，则达到平衡后N₂的转化率为____________。
(3)O₃、醛类、PAN(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟买称为光化学烟雾。来研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成，用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品，所得物质的浓度随时间的变化如图所示。

则下列说法正确的是________ (填序号)
A. O₃具有强氧化性
B.200 min左右O₃生成PAN的反应速率最快
C.二次污染物只有醛类物质
D.NO的消失速率比烃类快
(4)TiO₂在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性自由基OH，OH能将NO、NO₂氧化，如图所示，OH与NO₂的反应为NO₂+OH=HNO₃。请根据图中给出的信息，写出OH与NO反应的化学方程式：________。

(5)如图所示的装置能吸收和转化NO₂、NO和SO₂。

则阳极区的电极反应式为____________，产生的可以用于吸收NO₂。

8 . 燃煤烟气中含有大量的二氧化硫，进行脱硫处理可以减少环境污染，变废为宝。
（1）H₂还原法是处理燃煤烟气中SO₂的方法之一。已知：2H₂S(g)＋SO₂(g)＝3S(s)＋2H₂O(l) ΔH=a kJ·mol^－1；H₂S(g)＝H₂(g)＋S(s)     ΔH=b kJ·mol^－1；H₂O(l)＝H₂O(g) ΔH=c kJ·mol^－1；写出SO₂(g)和H₂(g)反应生成S(s)和H₂O(g)的热化学方程式：_______。
（2）新型纳米材料氧缺位铁酸盐（ZnFe₂O_x）能使工业废气中酸性氧化物分解除去，若2 mol ZnFe₂O_x与足量SO₂可生成2 mol ZnFe₂O₄和1.0 mol S，则x＝_______。
（3）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO₂的部分催化氧化，所发生反应为：2SO₂＋2n Cu＋(n＋1)O₂＋(2－2 n)H₂O＝2n CuSO₄＋(2－2n) H₂SO₄，吸收标准状况下11.2L SO₂，被SO₂还原的O₂的质量为______g。
②利用如所示电化学装置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式______；若用甲烷燃料电池作电源（电解质溶液呈碱性），负极的反应式为_______。

9 . “绿水青山就是金山银山”，习近平总书记历来看重生态文明建设。十九届五中全会展望二O三五年：届时广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现。
(1)中国作为发展中大国，一直致力于推动绿色、低碳、可持续发展。请写出二氧化碳的电子式：___；二氧化碳气体具有一定的氧化性，科学家利用这一性质开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺，该催化剂工艺可采用铬的氧化物作催化剂，已知C₃H₈(g)+CO₂(g)C₃H₆(g)+CO(g)+H₂O(l)，该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂的活性，其原因是___，相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的缺点是___。
(2)已知：甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。
反应：CH₃OH(g)CO(g)+2H₂(g)       ΔH₁=+90.64kJ·mol^-1
反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)       ΔH₂=+41.20kJ·mol^-1
则CH₃OH(g)+H₂O(g)CO₂(g)+3H₂(g)     ΔH₃=___kJ·mol^-1
(3)电解法制取有广泛用途的Na₂FeO₄，同时获得氢气：Fe+2H₂O+2OH^-FeO+3H₂↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na₂FeO₄只在强碱性条件下稳定，易被H₂还原。

①电解一段时间后，c(OH^-)降低的区域在___(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为___；
③c(Na₂FeO₄)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na₂FeO₄)低于最高值的原因：___。

10 . 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___。