13．碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途．
（1）焦炭可用于制取水煤氣．測得12g 碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時，吸收了131.6kJ熱量．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.6kJ•mol^-1．
（2）活性炭可處理大氣污染物NO．在2L密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質(zhì)），生成氣體E和F．當(dāng)溫度分別在T₁和T₂時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表：

物質(zhì) T/℃n/mol	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.100	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①請結(jié)合上表數(shù)據(jù)，寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式C+2NO?N₂+CO₂．
②上述反應(yīng)T₁℃時的平衡常數(shù)為K₁，T₂℃時的平衡常數(shù)為K₂．
Ⅰ．計(jì)算K₁=$\frac{9}{16}$．
Ⅱ．根據(jù)上述信息判斷，溫度T₁和T₂的關(guān)系是（填序號）ab．
a．T₁＞T₂         b．T₁＜T₂        c．無法比較
③在T₁溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列措施不能改變NO的轉(zhuǎn)化率的是ab．
a．增大c（NO）     b．增大壓強(qiáng)      c．升高溫度      d．移去部分F
（3）工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬．若0.5mol碳完全與赤鐵礦（Fe₂O₃）反應(yīng)，得到0.6mol鐵，同時生成2種常見氣體CO和CO₂，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是5C+3Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CO₂↑+CO↑+6Fe．

12．2L密閉容器中充入2molN₂ 和 6mol H₂ 2min時測得N₂反應(yīng)速率為0.2mol/L mim^-1求2min時H₂的轉(zhuǎn)化率為多少．

11．一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（　�。�

	A．	體系壓強(qiáng)保持不變
	B．	混合氣體顏色保持不變
	C．	SO3和NO的體積比保持不變
	D．	每消耗1molSO3 的同時生成1molNO2

10．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，請回答下列問題：
（1）一定溫度下，在一恒容的密閉容器中，由CO和H₂合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
①下列情形不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是C（填序號）．
A．每消耗1mol CO的同時生成2molH₂
B．混合氣體總物質(zhì)的量不變
C．生成CH₃OH的速率與消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的濃度都不再發(fā)生變化
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K（B）＞K（C）（填“＞”、“=”或“＜”）．
③某溫度下，將2.0mol CO和6.0molH₂充入2L的密閉容器中，達(dá)到平衡時測得c（CO）=0.25mol/L，CO的轉(zhuǎn)化率=75%，此溫度下的平衡常數(shù)K=1.3（保留二位有效數(shù)字）．
（2）常溫下，將V mL、0.20mol/L氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol/L甲酸溶液中，充分反應(yīng)，溶液pH=7，此時V＜20.00（填“＞”、“=”或“＜”）；當(dāng)氫氧化鈉溶液與甲酸溶液恰好完全反應(yīng)時，溶液中所含離子濃度由大到小排列順序c（Na⁺）＞c（HCOO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（3）溫度650℃的熔融鹽燃料電池，用（CO、H₂）作反應(yīng)物，空氣與CO₂的混合氣體為正極反應(yīng)物，鎳作電極，用Li₂CO₃和Na₂CO₃混合物作電解質(zhì)．該電池的正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-．

9．污染與環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為現(xiàn)在我國最熱門的一個課題，污染分為空氣污染，水污染，土壤污染等．
（1）為了減少空氣中SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料．
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ•mol^-1
C（s）+1/2O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ•mol^-1
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1．
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$．
②洗滌含SO₂的煙氣．以下物質(zhì)可作洗滌劑的是ac（選填序號）．
a．Ca（OH）₂      b．CaCl₂c．Na₂CO₃       d．NaHSO₃
（2）為了減少空氣中的CO₂，目前捕碳技術(shù)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用，捕碳劑常用（NH₄）₂CO₃，反應(yīng)為：（NH₄）₂CO₃（aq）+H₂O（l）+CO₂（g）=2NH₄HCO₃（aq）△H₃
為研究溫度對（NH₄）₂CO₃捕獲CO₂效率的影響，在某溫度T₁下，將一定量的（NH₄）₂CO₃溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO₂氣體（用氮?dú)庾鳛橄♂寗�），在t時刻，測得容器中CO₂氣體的濃度．然后分別在溫度為T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始實(shí)驗(yàn)條件不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過相同時間測得CO₂氣體濃度，其關(guān)系如圖1，則：

①△H₃＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②在T₄～T₅這個溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO₂氣體濃度變化趨勢的原因是：T₄～T₅反應(yīng)達(dá)平衡，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著溫度的升高，平衡逆向移動，CO₂的吸收效率降低．
（3）催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染．
①催化反硝化法中，用H₂將NO₃^-還原為N₂，一段時間后，溶液的堿性明顯增強(qiáng)．則反應(yīng)離子方程式為：2 NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O．
②電化學(xué)降解NO₃^-的原理如圖2，電源正極為：A（選填填“A”或“B”），陰極反應(yīng)式為：2NO₃^-+12 H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．

8．為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施．化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算．
（1）實(shí)驗(yàn)測得，5g液態(tài)甲醇（CH₃OH）在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol．
（2）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能．從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程．在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量．

化學(xué)鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	436	391	945

已知反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃△H=a kJ•mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的數(shù)值為-93．
（3）依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算．
已知：C（s，石墨）+0₂（g）=C0₂（g）△H₁=-akJ•mol^-1
2H₂（g）+0₂（g）=2H₂0（l）△H₂=-bkJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+50₂（g）=4C0₂（g）+2H₂0（l）△H₃=-ckJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反應(yīng)的焓變：△H=（0.5c-0.5b-2a）kJ•mol^-1．

7．氮是一種重要的元素，在很多物質(zhì)中都含有它的身影．
I．在9.3勝利日閱兵活動中，我國展示了多款導(dǎo)彈，向世界展示了我們捍衛(wèi)和平的決心和能力．偏二甲肼【（CH₃）₂NNH₂】是一種無色易燃的液體，常與N₂O₄ 作為常用火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：
（CH₃）₂NNH₂（l ）+2N₂O₄（l）═2CO₂（g）+3N₂（g）+4H₂O（g）
（1）該反應(yīng)（Ⅰ）中氧化劑是N₂O₄．
（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘₂O₄（g）?2NO₂（g）
一定溫度下，該反應(yīng)的焓變?yōu)椤鱄．現(xiàn)將2mol NO₂充入一恒壓密閉容器中，如圖示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是ABD．

若在相同溫度下，將上述反應(yīng)改在體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），反應(yīng)4min后N₂O₄的物質(zhì)的量為0.8mol，則0～4s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（NO₂）=0.2mol/L•s．
II．硝酸銨（NH₄NO₃）是一種重要的銨鹽，它的主要用途作肥料及工業(yè)用和軍用炸藥．在25℃時，將1mol 硝酸銨溶于水，溶液顯酸性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）．向該溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將逆向（填“正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為0.1mol•L^-1．（NH_3•H₂O的電離平衡常數(shù)K_b=2×10^-5 mol•L^-1）

6．北京奧運(yùn)會“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亞特蘭大奧運(yùn)會火炬燃料是丙烯（C₃H₆）．
（1）丙烷脫氫可得丙烯．
已知：C₃H₈（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=+156.6kJ•mol^-1
CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=+32.4kJ•mol^-1
則相同條件下，反應(yīng)C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）的△H=124.2 kJ•mol^-1．
（2）碳?xì)浠�合物完全燃燒生成CO₂和H₂O．常溫常壓下，空氣中的CO₂溶于水，達(dá)到平衡時，溶液的pH=5.60，c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol•L^-1．若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級電離，則H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的電離平衡常數(shù)Ka₁=4.2×10^-7．（已知：10^-5.60=2.5×10^-6）
（3）在1L濃度為c mol/LCH₃COOH溶液中，CH₃COOH分子、H⁺和CH₃COO^-離子物質(zhì)的量之和為nc mol，則CH₃COOH在該溫度下的電離度為n-1×100%

5．下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是（　　）

	A．	CO （g）的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）反應(yīng)的△H=+2×283.0kJ/mol[
	B．	HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca（OH）2反應(yīng)的中和熱△H=2×（-57.3）kJ/mol
	C．	用等體積的0.50mol•L-1鹽酸、0.55mol•L-1NaOH溶液進(jìn)行中和熱測定的實(shí)驗(yàn)，會使測得的值偏大
	D．	1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱

4．由于燃料電池汽車，尤其氫燃料電池汽車可以實(shí)現(xiàn)零污染排放，驅(qū)動系統(tǒng)幾乎無噪音，且氫能取之不盡、用之不竭，燃料電池汽車成為近年來汽車企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)．為了獲得競爭優(yōu)勢，各國紛紛出臺政策，加速推進(jìn)燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)．燃料電池的燃料有氫氣、甲醇、汽油等．
（1）二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)�，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料．已知?dú)錃�、甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式如下：
2H₂（g）+O₂ （g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ•mol^-1                 ①
CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.0kJ•mol^-1  ②
寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學(xué)方程式：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（l）+H₂O（l）△H=-131.4kJ•mol^-1．
（2）有科技工作者利用稀土金屬氧化物作為固體電解質(zhì)制造出了甲醇一空氣燃料電池．這種稀土金屬氧化物在高溫下能傳導(dǎo)O^2-．
①電池正極發(fā)生的反應(yīng)是O₂+4e^-=2O^2-；
負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是CH₂OH+4O^2--8e^-=CO₂+2H₂O．
②在稀土金屬氧化物的固體電解質(zhì)中，O^2-的移動方向是從正極流向負(fù)極．
③甲醇可以在內(nèi)燃機(jī)中燃燒直接產(chǎn)生動力推動機(jī)動車運(yùn)行，而科技工作者卻要花費(fèi)大量的精力研究甲醇燃料汽車．主要原因是：燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高．