2．碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)．
（1）C、CO、CO₂在實(shí)際生產(chǎn)中有如下應(yīng)用：
a．2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{電爐}$Si+2CO          
b.3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
c．C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂                  
d．CO₂+CH₄$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CH₃COOH
上述反應(yīng)中，理論原子利用率最高的是d．可用碳酸鉀溶液吸收b中生成的CO₂，常溫下，pH=10的碳酸鉀溶液中水電離的OH^-的物質(zhì)的量濃度為1×10^-4 mol•L^-1，常溫下，0.1mol•L^-1KHCO₃溶液的pH＞8，則溶液中c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-）（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）有機(jī)物加氫反應(yīng)中鎳是常用的催化劑．但H₂中一般含有微量CO會(huì)使催化劑鎳中毒，在反應(yīng)過程中消除CO的理想做法是投入少量SO₂，查得資料如圖1：

則：SO₂（g）+2CO（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ/mol．

（3）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-94.4kJ•mol^-1，恒容時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示，各時(shí)間段最終均達(dá)平衡狀態(tài)．
①在2L容器中發(fā)生反應(yīng)，時(shí)段Ⅰ放出的熱量為94.4kJ．
②25min時(shí)采取的某種措施是將NH₃從反應(yīng)體系中分離出去．
③時(shí)段Ⅲ條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.37．（保留3位有數(shù)字）
（4）電化學(xué)降解N的原理如圖3所示．電源正極為A（填“A”或“B”），陰極反應(yīng)式為2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．

1．Ⅰ工業(yè)制硫酸時(shí)，利用接觸氧化反應(yīng)將SO ₂轉(zhuǎn)化為SO₃是一個(gè)關(guān)鍵步驟．
（1）某溫度下，2SO₂（g）+O ₂（g）═2SO₃（g）△H=-197kJ/mol．開始時(shí)在10L的密閉容器中加入8.0mol SO₂（g）和20.0mol O ₂（g），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出394kJ的熱量，該溫度下的平衡常數(shù)K=0.56（mol/L）^-1（保留兩位有效數(shù)字），若升高溫度時(shí)，K將減小（填“增大、減小或不變”）．
（2）若體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO₂的轉(zhuǎn)化率條件是AC（填字母）．
A．通入氧氣 B．移出氧氣 C．增大壓強(qiáng) D．減小壓強(qiáng) E．加入催化劑
（3）根據(jù)下表提供的不同條件下SO₂的轉(zhuǎn)化率（%）的數(shù)據(jù)，試選擇該反應(yīng)的適宜條件（以V₂O₅作催化劑）溫度450℃；壓強(qiáng)1×10⁵Pa．

壓強(qiáng) 溫度	1×105Pa	5×105Pa	10×105Pa	50×105Pa	100×105Pa
450℃	97.5	98.9	99.2	99.6	99.7
500℃	85.6	92.9	94.9	97.7	98.3

（4）能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是ACF
A．容器的壓強(qiáng)不變                      B．混合氣體的密度不變
C．混合氣體中SO ₃的濃度不變           D．c（SO ₂）=c（SO ₃）
E．v 正（SO ₂）=v 正（SO ₃）            F．v 正（SO ₃）=2v 逆（O ₂）
Ⅱ研究化學(xué)反應(yīng)原理對于生產(chǎn)生活是很有意義的．
（1）在0.10mol•L^-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢�，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c（Cu²⁺）=2.2×10^-8mol•L^-1（Ksp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．
（2）若在0.1mol•L^-1硫酸銅溶液中通入H₂S氣體，使Cu²⁺完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H⁺濃度是0.2mol•L^-1．

20．甲醇是有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，主要應(yīng)用于精細(xì)化工、塑料等領(lǐng)域，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一．回答下列問題：
（1）工業(yè)上可用CO₂ 和H₂反應(yīng)合成甲醇．已知25℃、101kPa 下：
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H1=-242kJ/mol
CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-676kJ/mol
①寫出CO₂與H₂反應(yīng)生成CH₃OH（g）與H₂O（g）的熱化學(xué)方程式CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-50 kJ/mol．下列表示該反應(yīng)的能量變化的示意圖中正確的是a（填字母代號(hào)）．

②合成甲醇所需的H₂可由下列反應(yīng)制�。篐₂O（g）+CO（g）?H₂（g）+CO₂（g）．某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1．若起始時(shí)c（CO）=1mol/L，c（H₂O）=2mol/L，則達(dá)到平衡時(shí)H₂O的轉(zhuǎn)化率為33.3%．
（2）CO和H₂反應(yīng)也能合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₂OH（g）△H=-90.1kJ/mol．在250℃下，將一定量的CO和H₂投入10L的恒容密閉容器中，各物質(zhì)的濃度（mol/L）變化如表所示（前6min沒有改變條件）：

	2min	4min	6min	8min	…
CO	0.07	0.06	0.06	0.05	…
H2	x	0.12	0.12	0.2	…
CH3OH	0.03	0.04	0.04	0.05	…

①x=0.14，250℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=46.3．
②若6～8min時(shí)只改變了一個(gè)條件，則改變的條件是加入1mol氫氣，第8min時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？不是（填“是”或“不是”）．
（3）甲醇在原電池上的使用，提高了燃料的利用效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的．若用熔融的Na₂CO₃使作電解質(zhì)、氧氣作助燃劑組成的燃料電池，寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：2CH₃OH-12e^-+6CO₃^2-=8CO₂+4H₂O．

19．在2L容器中有3種物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示，反應(yīng)在t時(shí)刻達(dá)到平衡．
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2X?3Y+Z
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2A（g）+5B （g）?4C（g），填寫下表中的空白

	A	B	C
反應(yīng)開始時(shí)濃度（mol/L）		4.8	0
2min后的濃度（mol/L）	1.2		0.8
2min內(nèi)的濃度的變化（mol/L）	0.4
化學(xué)學(xué)反應(yīng)速率[mol/（L•min）]		0.5

18．氮氧化物是大氣污染物之一，可形成光化學(xué)煙霧、酸雨等．

（1）在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO₂（g）?2NO（g）+O₂（g），反應(yīng)過程中NO₂濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示．請回答：
①依曲線A，反應(yīng)在前3min內(nèi)氧氣的平均反應(yīng)速率為0.0175mol/（L．min）．
②若曲線A、B分別表示的是該反應(yīng)在某不同條件下的反應(yīng)情況，則此條件是溫度（填“濃度”、“壓強(qiáng)”、“溫度”或“催化劑”）．
③曲線A、B分別對應(yīng)的反應(yīng)平衡常數(shù)的大小關(guān)系是K_A＜K_B（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）一定溫度下，某密閉容器中N₂O₅可發(fā)生下列反應(yīng)：
2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）  I
2NO₂（g）?2NO（g）+O₂（g）Ⅱ
則反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{4}（N{O}_{2}）．c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{5}）}$，若達(dá)平衡時(shí)，c（ NO₂）=0.4mol•L^-1，c（O₂）=1.3mol•L^-1，則反應(yīng)Ⅱ中NO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{6}{7}$，N₂O₅（g）的起始濃度應(yīng)不低于1.4mol•L^-1．
（3）將a mL NO、b mL NO₂、x mLO₂混合于同一試管里，將試管口倒插入水中，充分反應(yīng)后
試管內(nèi)氣體可全部消失，則用a、b表示的x為a
a.$\frac{（a+b）}{2}$ b.$\frac{（2a+b）}{3}$ c.$\frac{（3a+b）}{4}$ d.$\frac{（4a+b）}{5}$
（4）用甲烷在一定條件下可消除氮氧化物的污染，寫出CH₄消除NO₂的反應(yīng)方程式2NO₂+CH₄═N₂+CO₂+2H₂O．

17．天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料．
（1）天然氣的主要成分為CH₄（含H₂S、CO₂、N₂等雜質(zhì)）．用氨水作吸收液可處理H₂S雜質(zhì)，流程如下：

①寫出NH₃的電子式．
②寫出吸收液再生的化學(xué)方程式2NH₄HS+O₂=2NH₃•H₂O+2S↓．
（2）用CH₄還原氮氧化物可消除氮氧化物的污染．
已知：

寫出CH₄還原NO的熱化學(xué)方程式CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1250.3kJ•mol^-1．
（3）天然氣的一個(gè)重要用途是制取H₂，其原理為：CO₂（g）+CH₄（g）?2CO（g）+2H₂（g）
在密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均為1mol/L的CH₄與CO₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率
與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示．
①壓強(qiáng)P₁小于P₂（填“大于”或“小于”），理由該反應(yīng)減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，由圖可知，溫度一定時(shí)，P₁點(diǎn)CH₄的轉(zhuǎn)化率較大，所以P₁＜P₂．
②計(jì)算1050℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)81．
（4）圖2是CO₂電催化還原為CH₄的工作原理示意圖

寫出銅電極表面的電極反應(yīng)式CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O．

16．氨、燒堿在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)廢水處理中具有廣泛用途．回答下列問題：
（1）工業(yè)上制取硝酸的第一步是以氨和空氣為原料，用鉑一銠合金網(wǎng)為催化劑，在氧化爐中（溫度為800℃）進(jìn)行氨催化氧化反應(yīng)．該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為一氧化氮（填名稱）．
（2）某工業(yè)廢水中含有Mg²⁺、Cu²⁺等離子．取一定量的該工業(yè)廢水，向其中滴加燒堿溶液，當(dāng)Mg（OH）₂開始沉淀時(shí)，溶液中$\frac{{c（C{U^{2+}}）}}{{c（M{g^{2+}}）}}$為1.2×10^-9．已知K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（3）已知反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的△H=-92.2kJ•mol^-1，1mol^-1N₂（g），1molH₂（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收944.6Kj、436Kj的能量，則1molNH₃（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為1172.4Kj．
（4）Fritz Haber 研究了下列反應(yīng)：N₂（g）+3h₂?2NH₃（g）
在500℃、20MPa時(shí)，將N₂和H₂通入到體積為2L的密閉容器中，反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示：
①在0～10min內(nèi)，平均反應(yīng)速率υ（NH₃）=0.005mol/（L．min）
②在10～20min內(nèi)，各物質(zhì)濃度變化的原因可能是加了催化劑（填“加了催化劑”或“降低溫度”），其判斷理由是10-20min內(nèi)，N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量變化大于0-10min內(nèi)的變化程度，后10min的平均反應(yīng)速率大于錢10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率，縮小體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，應(yīng)該反應(yīng)物的速率增加倍數(shù)大，降低溫度，應(yīng)該反應(yīng)速率減小，增加NH₃物質(zhì)的量，逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)大，故只有使用催化劑符合
③溫度和密閉容器的容積一定時(shí)，當(dāng)容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化，反應(yīng)是否達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)？是（填“是”或“否”）其判斷理由是反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化，溫度和密閉容器的容積一定時(shí)，壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比，壓強(qiáng)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
④500℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為$\frac{（\frac{0.3mol}{2L}）^{2}}{\frac{0.25mol}{2L}×（\frac{0.15mol}{2L}）^{3}}$（不需要算出結(jié)果，）NH₃的體積分?jǐn)?shù)是42.86%（保留兩位小數(shù)）

15．二甲醚（CH₃OCH₃）在未來可能替代柴油和液化石油氣作為潔凈燃料使用．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=-23.5k1•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3CO（g）+3H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-246.1kJ•mol^-1．
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）=1mol/L、c（H₂）=2.4mol/L，5min后達(dá)到平衡、CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L•min）．
（3）反應(yīng)②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） 在某溫度下的平衡常數(shù)為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/（mol•L-1）	0.64	0.50	0.50

①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。害裕ㄕ�）＞υ（逆） （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH₃OH后，經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c（CH₃OH）=0.04mol•L^-1．
（4）“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源，其中工作原理如圖所示．
①該電池a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺．
②如果用該電池作為電解裝置，當(dāng)有23g二甲醚發(fā)生反應(yīng)時(shí)，則理論上提供的電量表達(dá)式為0.5mol×12×1.6×10^-19C×6.02×10²³
mol^-1C （1個(gè)電子的電量為1.6×10^-19C）．

14．碳的氧化物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，如CO和H2可以合成甲醇，CO₂和NH₃可以合成尿素．
Ⅰ．若在20L的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1：2充入CO和H₂，發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．測得平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度及壓強(qiáng)的變化如圖1所示．p2、195℃時(shí)，n（H₂）隨時(shí)間的變化如表所示．

t/min	0	1	3	5
n（H2）/mol	8	5	4	4

（1）p2、195℃時(shí)，0～1min內(nèi)，v（H₂）=0.15mol•L^-1•min^-1．
（2）你認(rèn)為p₁＜p₂；p₂、195℃時(shí)，B點(diǎn)，v（正）＜v（逆）（填“＜”“＞”或“=”）．
（3）p₂、195℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為25．
Ⅱ．NH₃（g）與CO₂（g）經(jīng)過兩步反應(yīng)生成尿素，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖2：

（1）NH₃（g）與CO₂（g）反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為2NH₃（g）+CO₂（g）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134kJ•mol^-1．
（2）工業(yè)上合成尿素時(shí)，既能加快反應(yīng)速率，又能提高原料利用率的措施有D（填序號(hào)）．
A．升高溫度    B．加入催化劑
C．將尿素及時(shí)分離出去    D．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)．

13．為了提高煤的利用率，人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H₂，再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇，某實(shí)驗(yàn)人員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的H₂和CO，發(fā)生反應(yīng)：2H₂（g）+CO（g）$\stackrel{催化}{→}$CH₃OH（g），測定的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

t/s	0	500s	1 000s
c（H2）/（mol•L-1）	5.00	3.52	2.48
c（CO）/（mol•L-1）	2.50

（1）在500s內(nèi)用H₂表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.00296mol•L^-1•s^-1．
（2）在1 000 s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是0.00126mol•L^-1•s^-1，1 000s時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率是50.4%．
（3）在500s時(shí)生成的甲醇的濃度是0.74mol•L^-1．