高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應(yīng)為：
Fe₂O₃(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO₂(g)   ΔH =" a" kJ  mol^－1
（1）已知：
①Fe₂O₃(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)   ΔH₁ =" +" 489.0 kJ  mol^－1 
②C(石墨)+CO₂(g) = 2CO(g)            ΔH₂ =" +" 172.5 kJ  mol^－1
則a =         kJ  mol^－1。
（2）冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K =       ，溫度升高后，K值        （填“增大”、“不變”或“減小”）。
（3）在T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	2.0	1.0	1.0

 
① 甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為        。
② 下列說法正確的是         （填字母）。
a．若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
b．甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡濃度之比為2∶3
d．增加Fe₂O₃可以提高CO的轉(zhuǎn)化率
（4）采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕。下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液。
①在a～c裝置中，能保護(hù)鐵的是        （填字母）。
②若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)是           （填名稱）。

100℃時(shí)，在1L恒溫恒容的密閉容器中，通入0.1 mol N₂O₄，發(fā)生反應(yīng)：N₂O₄(g) 2NO₂(g);△H=" +57.0" kJ·mol^-1，NO₂和N₂O₄的濃度如圖甲所示。NO₂和N₂O₄的消耗速率與其濃度的關(guān)系如乙圖所示，

（1）在0～60s內(nèi)，以N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率為                    mol·L^-1·s^-1。
（2）根據(jù)甲圖中有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₁=              =0.36mol.L^-1.S^-1
若其他條件不變，升高溫度至120℃，達(dá)到新平衡的常數(shù)是k₂，則k₁       k₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）反應(yīng)進(jìn)行到100s時(shí)，若有一項(xiàng)條件發(fā)生變化，變化的條件可能是                   。
A．降低溫度  B．通入氦氣使其壓強(qiáng)增大   C．又往容器中充入N₂O₄  D．增加容器體積
（4）乙圖中, 交點(diǎn)A表示該反應(yīng)的所處的狀態(tài)為             。
A．平衡狀態(tài)     B．朝正反應(yīng)方向移動(dòng)     C．朝逆反應(yīng)方向移動(dòng)     D．無法判斷
（5）已知N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g)         △H=" +67.2" kJ·mol^-1
N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H=" -534.7" kJ·mol^-1
N₂O₄(g) 2NO₂(g)          △H=" +57.0" kJ·mol^-1
則2N₂H₄(g)+N₂O₄(g)=3N₂(g)+4H₂O(g)      △H=           kJ·mol^-1

CO₂和CO是工業(yè)排放的對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的廢氣。
（1）以CO₂與NH₃為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)如下：
①2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol^－1
②NH₂CO₂NH₄(s)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol^－1
③2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol^－1
則a為            。
（2）科學(xué)家們提出用工業(yè)廢氣中的CO₂制取甲醇：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。制得的CH₃OH可用作燃料電池的燃料。

①在KOH介質(zhì)中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________________________。
②作介質(zhì)的KOH可以用電解K₂SO₄溶液的方法制得。則KOH在_______出口得到,陽極的電極反應(yīng)式是：_____________________________________。
（3）利用CO與H₂反應(yīng)可合成CH₃OCH₃。
已知：3H₂(g) + 3CO(g)  CH₃OCH₃(g) + CO₂(g)，ΔH＝-247kJ/mol
在一定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是           .

A．低溫高壓；

B．加入催化劑；

C．體積不變充入氦氣；

D．增加CO的濃度；E．分離出二甲醚

（4）CH₃OCH₃也可由CH₃OH合成。已知反應(yīng)2CH₃OH(g)  CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)，在某溫度下，在1L密閉容器中加入CH₃OH ，反應(yīng)到10分鐘時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/（mol·L－1）	0.01	0.2	0.2

 
①0-10 min內(nèi)反應(yīng)速率v(CH₃OH) ＝               。
②該溫度下的平衡常數(shù)為              。
③若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH₃OH和0.2mol CH₃OCH₃，此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：
v_正        v_逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致：
N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g) ΔH，已知該反應(yīng)在 T ℃時(shí)，平衡常數(shù)K＝9.0。
請(qǐng)回答：
（1）已知：N₂(g)+2O₂(g) 2NO₂(g) ΔH₁     2NO₂(g) O₂+2NO(g) ΔH₂  ΔH=             （用含ΔH₁、ΔH₂的表達(dá)式表示）；
（2）某溫度下，向2 L的密閉容器中充入N₂和O₂各1 mol，5分鐘后O₂的物質(zhì)的量為0.5 mol，則NO的反應(yīng)速率                ；
（3）假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行，下列能判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________；

A．消耗1 mol N2同時(shí)生成1 mol O2

B．混合氣體密度不變

C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

D．2v正(N2)＝v逆(NO)

（4）下圖是反應(yīng)N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”圖，由圖A可以推知該反應(yīng)為        反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。由圖B可知，與a對(duì)應(yīng)的條件相比，b改變的條件可以是        ；

（5）T ℃時(shí)，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N₂、O₂、NO的濃度分別為0.20 mol·L^－1、0.20mol·L^－1和0.50mol·L^－1，此時(shí)反應(yīng)N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”)，平衡時(shí)，N₂在混合氣體的體積百分?jǐn)?shù)為多少？（在答題卡上寫出具體計(jì)算過程，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

已知：P₄(g)+6Cl₂(g)＝4PCl₃(g) △H＝a kJ?mol^—1、P₄(g)+10Cl₂(g)＝4PCl₅(g) △H＝b kJ?mol^—1
P₄具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl₅中P－Cl鍵的鍵能為c kJ?mol^—1，PCl₃中P－Cl鍵的鍵能為1．2c kJ?mol^—1。下列敘述正確的是

A．P－P鍵的鍵能大于P－Cl鍵的鍵能

B．可求Cl2(g)+ PCl3(g)＝4PCl5(s)的反應(yīng)熱△H

C．Cl－Cl鍵的鍵能為(b－a+5．6c)/4 kJ?mol—1

D．P－P鍵的鍵能為(5a－3b+12c)/8 kJ?mol—1

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問題：

I．已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表常數(shù)達(dá)式為：K＝，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                            。
II．二甲醚（CH₃OCH₃）在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用，工業(yè)上以CO和H₂為原料生產(chǎn)CH₃OCH₃。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2．0～10．0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：
①CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g) △H₁＝－90．7kJ·mol^－1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g) △H₂＝－23．5kJ·mol^－1
③CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g) △H₃＝－41．2kJ·mol^－1
（1）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                         。
830℃時(shí)反應(yīng)③的K＝1．0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K    1．0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c(CO)＝1 mol/L，c(H₂)＝2．4 mol/L，5 min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50％，則5 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為      　     ；若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(CO)＝4 mol/L，c(H₂)＝a mol/L；達(dá)到平衡后，c(CH₃OH)＝2 mol/L，a＝        mol/L。
（3）反應(yīng)②在t℃時(shí)的平衡常數(shù)為400，此溫度下，在0．5L的密閉容器中加入一定的甲醇，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c(mol/L)	0．8	1．24	1．24

 
①此時(shí)刻v_正   v_逆（填“大于”“小于”或“等于”
②平衡時(shí)二甲醚的物質(zhì)的量濃度是                    。
以二甲醚、空氣、KOH 溶液為原料，以石墨為電極可直接構(gòu)成燃料電池，則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為                                              ；若以1．12L/min（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向電池中通入二甲醚，用該電池電解500mL2mol/L CuSO₄溶液，通電0．50 min后，計(jì)算理論上可析出金屬銅的質(zhì)量為                         

SNCR－SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)(除去煙氣中的NO_x），其流程如下：

（1）反應(yīng)2NO＋2CO2CO₂＋N₂能夠自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH     0（填“＞”或“＜”）。
（2）SNCR－SCR流程中發(fā)生的主要反應(yīng)有：
①4NO(g)＋4NH₃(g)＋O₂(g)4N₂(g)＋6H₂O(g) ΔH＝－1627.2kJ?mol^－1；
②6NO(g)＋4NH₃(g)5N₂(g)＋6H₂O(g) ΔH＝－1807.0 kJ?mol^－1；
③6NO₂(g)＋8NH₃(g)7N₂(g)＋12H₂O(g) ΔH＝－2659.9 kJ?mol^－1；
反應(yīng)N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)的ΔH＝              kJ?mol^－1。
（3）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料電池，其原理見圖。

該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)為：                              
（4）可利用該電池處理工業(yè)廢水中含有的Cr₂O₇^2－，處理過程中用Fe作兩極電解含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，隨著電解的進(jìn)行，陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr（OH）₃沉淀來除去Cr₂O₇^2-。
①寫出電解過程中Cr₂O₇^2－被還原為Cr³⁺的離子方程式：                                     。
②該電池工作時(shí)每處理100L Cr₂O₇^2-濃度為0.002mol/L廢水，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣          L。

工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定溫度和容積條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。圖1表示反應(yīng)中的能量變化；圖2表示一定溫度下，在體積為1L的密閉容器中加入2mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化。

請(qǐng)回答下列問題：
（1）在“圖1”中，曲線  (填“a”或“b”)表示使用了催化劑；沒有使用催化劑時(shí)，在該溫度和壓強(qiáng)條件下反應(yīng)CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的△H=        。
（2）下列說法正確的是     
A．起始充入的CO的物質(zhì)的量為1mol
B．增加CO的濃度，H₂的轉(zhuǎn)化率會(huì)增大
C．容器中壓強(qiáng)恒定時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 
（3）從反應(yīng)開始到建立平衡，v(CO)=       ；達(dá)到平衡時(shí)，c(H₂)=     ，該溫度下CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為             。達(dá)到平衡后若保持其它條件不變，將容器體積壓縮為0.5L，則平衡          移動(dòng) (填“正向”、“逆向”或“不”)。
（4）已知CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝－193kJ/mol
又知H₂O(l)= H₂O(g)；ΔH＝＋44 kJ/mol，請(qǐng)寫出32g的CH₃OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                            。

臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
（1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：
6Ag(s)+O₃(g)= 3Ag₂O(s)；        △H=－236kJ·mol^-1，
已知：2Ag₂O(s)= 4Ag(s)+O₂(g)；        △H=" +62" kJ·mol^-1，
則O₃轉(zhuǎn)化為O₂的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。
（2）臭氧在水中易分解，臭氧的濃度減少一半所需的時(shí)間如下表所示。

由上表可知pH增大能加速O₃分解，表明對(duì)O₃分解起催化作用的是__________(填微粒符號(hào))。
（3）電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢(shì)，在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景�？茖W(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。
臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為_______________________；陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，其電極反應(yīng)式為_______________________。

(15分)能源的開發(fā)、利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，怎樣充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。
I．已知：Fe₂O₃(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g) △H=akJ·mol^-1
CO(g)+1／2O₂(g)= CO₂(g) △H=bkJ·mol^-1
C(石墨)+O₂(g)=CO₂(g) △H=ckJ·mol^-1
則反應(yīng)：4Fe(s)+3O₂(g)= 2Fe₂O₃(s)的焓變△H=       kJ·mol^-1。
Ⅱ．（1）依據(jù)原電池的構(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是     (填序號(hào))。
A．C(s)+CO₂(g)=2CO(g)
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(l)
C．2H₂O(l)= 2H₂(g)+O₂(g)
D．CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)
若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，請(qǐng)寫出該原電池的電極反應(yīng)。
負(fù)極：                                                ，
正極：                                                。
（2）二氧化氯(ClO₂)是一種高效安全的自來水消毒劑。ClO₂是一種黃綠色氣體，易溶于水。實(shí)驗(yàn)室以NH₄Cl、鹽酸、NaClO₂為原料制備ClO₂流程如下：

已知：電解過程中發(fā)生的反應(yīng)為：
NH₄Cl+2HClNCl₃+3H₂↑；假設(shè)NCl₃中氮元素為+3價(jià)。
①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式                                            。
②在陽極上放電的物質(zhì)(或離子)是           。
③除去ClO₂中的NH₃可選用的試劑是         (填序號(hào))
A．生石灰       B．堿石灰       C．濃H₂SO₄       D．水
④在生產(chǎn)過程中，每生成1mol ClO₂，需消耗       mol NCl₃。