運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡______移動(dòng)（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑，上述反應(yīng)的△H______（填“增大”“減小”或“不改變”）．
（2）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的方程式為：CH₄+H₂O=CO+3H₂．已知部分物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mol^-1
又知1molH₂O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H₂O（l）時(shí)放出44.0kJ熱量．寫出CH₄和H₂O在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______．
（3）在25℃下，向濃度均為0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成______沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為_(kāi)_____．已知25℃時(shí)K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（4）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為電極反應(yīng)物，以HCl-NH₄Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃燒電池．請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式______．
（5）某溫度（t℃）時(shí)，測(cè)得0.01mol?L^-1的NaOH溶液的pH=11．在此溫度下，將pH=a的H₂SO₄溶液V_aL與pH=b的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液為中性，且a+b=12，則V_a：V_b=______．
（6）在25℃下，將a mol?L^-1的氨水與0.01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）．則溶液顯______性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數(shù)式表示NH₃?H₂O的電離常數(shù)K_b=______．

目前工業(yè)上有一種用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇的方法，可以將CO₂變廢為寶．
（1）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=^_1275.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=^_556.0kJ?mol^-1
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式______
（2）某同學(xué)利用甲醇燃料電池為電源，設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe（OH）₂的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色．則電源中a極為_(kāi)_____極（填“正”或“負(fù)”），其電極反應(yīng)式為_(kāi)_____．裝置上端A極電極材料是______（填化學(xué)式），B電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____．
（3）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
		H2O	CO	CO2
1	650	2	4	1.6	5
2	900	1	2	0.4	3
3	900	1	2	0.4	1

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為_(kāi)_____（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．
②實(shí)驗(yàn)1中，以v（H₂）表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_____．
③900℃時(shí)，按CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g） 和 H₂（g）的物質(zhì)的量分別是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分別加入該容器，則此時(shí)反應(yīng)的v（正）______v（逆）（填“＞”“＜”或“=”中之一）．
④實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，改變的條件可能是______．

工業(yè)上“固定”和利用CO₂能有效地減輕“溫室效應(yīng)”．
（1）目前工業(yè)上利用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇，可將CO₂變廢為寶．已知常溫常壓下：
①CH₃OH（l）+O₂（g）═CO（g）+2H₂O（g）△H=-354.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
則反應(yīng)2CO₂（g）+4H₂O（g）═2CH₃OH（l）+3O₂（g）△H=______kJ?mol^-1
（2）T℃時(shí)，已知反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H＜0．在T℃下，將2mol CO₂和2mol H₂充入1L的密閉容器中，測(cè)得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化情況如圖中曲線I所示．
①按曲線I計(jì)算反應(yīng)從0到4min時(shí)，υ（H₂）=______．
②在T℃時(shí)，若僅改變某一外界條件時(shí)，測(cè)得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化情況如圖中曲線Ⅱ所示，則改變的外界條件為_(kāi)_____．計(jì)算該反應(yīng)按曲線II進(jìn)行，達(dá)到平衡時(shí)，容器中c（CO₂）=______．
（3）已知25℃時(shí)，乙酸和碳酸的電離平衡常數(shù)如下表：

物質(zhì)的化學(xué)式	CH3COOH	H2CO3
電離平衡常數(shù)	K=1.8×10-5	K1=4.3×10-7	K2=5.6×10-11

①用飽和氨水吸收CO₂可得到NH₄HCO₃溶液．若已知CH₃COONH₄溶液pH=7，則 NH₄HCO₃溶液顯______（填“酸性”、“堿性”或“中性”）．
②在25℃時(shí)，在乙酸溶液中加入一定量的NaHCO₃，保持溫度不變，所得混合液的pH=6，那么混合液中

c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

=______．
③向0.1mol?L ^-1CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa晶體，保持溫度不變，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是______（填代號(hào)）．
a．溶液的pH增大             b．CH₃COOH的電離程度增大
c．溶液的導(dǎo)電能力減弱       d．溶液中c（OH^-）?c（H⁺）不變．

碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用．
（1）真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：
2Al₂O₃（s）+2AlCl₃（g）+6C（s）═6AlCl（g）+6CO（g）△H=a kJ?mol^-1
3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl₃（g）△H=b kJ?mol^-1
反應(yīng)Al₂O₃（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）的△H=______kJ?mol^-1（用含a、b的代數(shù)式表示）；
（2）用活性炭還原法可以處理氮氧化物．某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H=Q kJ?mol^-1．在T₁℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

時(shí)間（min） 濃度（mol/L）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v（NO）=______，T₁℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______；
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是______ （填字母編號(hào)）．
a．通入一定量的NO            b．加入一定量的活性炭
c．加入合適的催化劑           d．適當(dāng)縮小容器的體積
③若30min后升高溫度至T₂℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為3：1：1，則Q______0（填“＞”或“＜”）．
④在恒容條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______（填選項(xiàng)編號(hào)）．
a．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmol NO（g）的同時(shí)消耗nmol CO₂（g）
b．反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c．混合氣體的密度不再發(fā)生改變
d．反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變
（3）鋁電池性能優(yōu)越，Al-Ag₂O電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如圖所示：請(qǐng)寫出該電池正極反應(yīng)式______；常溫下，用該化學(xué)電源和惰性電極電解300ml硫酸銅溶液（過(guò)量），消耗27mg Al，則電解后溶液的pH=______ （不考慮溶液體積的變化）．

氨是氮循環(huán)中的重要物質(zhì)，在生產(chǎn)、生活和科研中有著廣泛的應(yīng)用．



（I）工業(yè)上利用氨來(lái)制備生產(chǎn)硝酸贗藹要的一氧化氮，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____

已知：Ⅰ.2NN₃（g）+CO₂（g）_?NH₂CO₂NH₄（s）△H=-159.47kJ?mol^-1
Ⅱ.2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=-42.98kJ?mol^-1
    ①反應(yīng)NH₂CO₂NH₄（s）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）的△H=______
    ②一定條件下在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，平衡后只改變一個(gè)條件．導(dǎo)致化學(xué)平衡常數(shù)變小，下列說(shuō)法正確的是______（填序號(hào)）．
a．改變的條件一定是減小壓強(qiáng)
b．改變的條件一定是升高溫度
c．反應(yīng)速率減小，平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)
d．反應(yīng)速率增大，平衡一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
③-定條件下，將2molNH₃和ImolC0₂充入容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ．反應(yīng)進(jìn)行2min時(shí)，產(chǎn)生熱量21.49kJ，則2min內(nèi)該反應(yīng)的反皮速率v（NH₃）=______，此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=______．
（3）圖一為實(shí)驗(yàn)室制備NH₃的能量變化圖象，圖二中的曲線表示產(chǎn)生氨氣的體積隨溫度的變化趨勢(shì)，其中正確的是______   （填寫代號(hào)）．

碳和碳的化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO₂，引起了各國(guó)的普遍重視．
（1）化學(xué)與以節(jié)能減排為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)．下列做法違背發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的是______（填序號(hào)）
A．提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué)
B．大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)市民購(gòu)買家用汽車
C．推廣煤的氣化、液化技術(shù)，提供清潔高效燃料
D．開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能、核能等能源
（2）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離除去CO₂，還要求提供充足的O₂．某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO₂═2CO+O₂，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽(yáng)極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-→O₂↑+2H₂O，則陰極反應(yīng)式為_(kāi)_____．
（3）CO₂可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)．在體積為lL的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ?mol^-1，
則得CO₂和CH₂OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①?gòu)?min到8min，v（H₂）=______．
②能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______（填編號(hào)）．
A．反應(yīng)中CO₂與CH₂OH的物質(zhì)的量濃度之比為1：1（即圖中交叉點(diǎn)）
B．混合氣體的密度不隨時(shí)聞的變化而變化
C．單位時(shí)間內(nèi)每消耗3mol H₂，同時(shí)生成1mol H₂O
D．CO₂的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
（4）已知：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g），△H₁=-437.3kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g），△H₂=-571.6kJ?mol^-1
③2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g），△H₃=-566.0kJ?mol^-1
則：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g），△H=______．
（5）某文獻(xiàn)報(bào)道：在30℃、30MPa條件下，以Fe、COCl₂作催化劑，CO₂和H₂反應(yīng)生成丁烷和戊烷．假定在一容器中充人一定量的CO₂和H₂，加入催化劑，若CO₂和H₂的轉(zhuǎn)化率均為100%，產(chǎn)物只有丁烷和戊烷，

n(H2)

n(CO2)

=a，則a的取值范圍為_(kāi)_____．

過(guò)氧化氫和臭氧都是常見(jiàn)的綠色氧化劑，在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的用途．


（1）據(jù)報(bào)道以硼氫化合物NaBH₄（B的化合價(jià)為+3價(jià)）和H₂O₂作原料的燃料電池，可用作通信衛(wèi)星電源．負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO₂，其工作原理如圖1所示．該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為：______；以MnO₂做正極材料，可能是因?yàn)開(kāi)_____．
（2）火箭發(fā)射常以液態(tài)肼（N₂H₄）為燃料，液態(tài)過(guò)氧化氫為助燃劑．
已知：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1H₂O₂（l）=H₂O（l）+1/2O₂（g）△H=-98.64kJ?mol^-1
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1反應(yīng)N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g） 的△H=______．
（3）O₃可由臭氧發(fā)生器（原理如圖2所示）電解稀硫酸制得．
①圖中陰極為_(kāi)_____（填“A”或“B”）．
②若C處通入O₂，則A極的電極反應(yīng)式為：______．
③若C處不通入O₂，D、E處分別收集到11.2L和有4.48L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則E處收集的氣體中O₃所占的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____
（忽略O(shè)₃的分解）．
（4）新型O₃氧化技術(shù)對(duì)燃煤煙氣中的NOx和SO₂脫除效果顯著，鍋爐煙氣中的NOx 95%以上是以NO形式存在的，可發(fā)生反應(yīng)NO（g）+O₃ （g）

催化劑 .

△

NO₂（g）+O₂（g）．在一定條件下，將NO和O₃通入絕熱恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖（如圖3）所示．由圖可得出的正確說(shuō)法是______
a．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)
b．反應(yīng)物濃度：b點(diǎn)小于c點(diǎn)
c．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量
d．△t₁=△t₂時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段．

已知反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）△H=-41.2kJ/mol，生成的CO₂與H₂以不同的體積比混合時(shí)在合適條件下的反應(yīng)可制得CH₄．
（1）850℃時(shí)在一體積為10L的恒容密閉容器中，通入一定量的CO和H₂O（g），CO和H₂O（g）濃度變化如右圖所示，下列說(shuō)法正確的是______（填序號(hào)）．
A．達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)體系最終會(huì)放出49.44kJ熱量
B．第4min時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，可判斷已達(dá)到平衡
C．第6min時(shí)，若升高溫度，反應(yīng)平衡常數(shù)會(huì)增大
D．第8min時(shí)，若充入CO，會(huì)導(dǎo)致v_（正）＞v_（逆），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
（2）850℃時(shí)，若在容積為2L的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂和x mol H₂．若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是______．
（3）如將H₂ 與CO₂以4：1的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH₄．已知：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-890.3kJ/mol
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.8kJ/mol
則CO₂（g）與H₂（g）反應(yīng)生成CH₄（g）與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是______．
（4）熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，以CH₄為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極．負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____，正極反應(yīng)式為_(kāi)_____．為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定．為此電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)，則A物質(zhì)的化學(xué)式是______．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若通入了標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣448L（假設(shè)空氣中O₂體積分?jǐn)?shù)為20%），則熔融鹽燃料電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH₄______L．

甲醇可作為燃料電池的原料．以CH₄和H₂O為原料，通過(guò)下列反應(yīng)反應(yīng)來(lái)制備甲醇．


反應(yīng)I：CH₄ （g）+H₂O （g）=CO （g）+3H₂ （g）△H=+206.0kJ?mol^-1
反應(yīng)II：CO （g）+2H₂ （g）=CH₃OH （g）△H=-129.0kJ?mol^-1
（1）CH₃OH （g）和H₂（g）反應(yīng)生成CH₄（g）與H₂O（g）的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
（2）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （ g ）通入容積固定為10L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1．
①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_____．
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為_(kāi)_____．
③可用來(lái)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有______．（填字母）
A．CO的含量保持不變                  
B．容器中CH₄濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變       
D．3V_正（CH₄）=V_逆（H₂）
（3）按照反應(yīng)II來(lái)生成甲醇，按照相同的物質(zhì)的量投料，測(cè)得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是______
A．溫度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反應(yīng)速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常數(shù)：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩爾質(zhì)量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為：甲醇蒸汽重整法．該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是______．
（5）甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．實(shí)驗(yàn)室用圖3裝置模擬上述過(guò)程：
①寫出陽(yáng)極電極反應(yīng)式______．
②寫出除去甲醇的離子方程式______．
③若3圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：______．

下列說(shuō)法正確的是