(14分) 碳及其化合物有廣泛的用途。
（1）C(s)＋ H₂O(g)  CO(g) ＋H₂(g) ΔH=" +131.3" kJ?mol^-1，以上反應達到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H₂的產(chǎn)率的是         。(填序號)

A．升高溫度

B．增加碳的用量

C．加入催化劑

D．用CO吸收劑除去CO

（2）又知，C（s）+ CO₂（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ?mol^-1
則CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g）的△H=         
（3）CO與H₂在一定條件下可反應生成甲醇，甲醇是一種燃料，可利用甲醇設計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，該電池負極反應式為            。
（4）在一定溫度下，將CO(g)和H₂O(g)各0.16 mol分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應：CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下數(shù)據(jù)：

t / min	2	4	7	9
n(H2O)/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

①其他條件不變，降低溫度，反應達到新平衡前v(逆)______v(正)(填“>”、“<”、“=”)
②該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=___________
③其他條件不變，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g)，平衡時CO的體積分數(shù)___________(填“增大”、“減小”、“不變”)。

（14分）合成氨是人類研究的重要課題，目前工業(yè)合成氨的原理為：
合成氨是人類研究的重要課題，目前工業(yè)合成氨的原理為：
N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-93.0kJ?mol-1，在3個2L的密閉容器中，使用相同的催化劑，按不同方式投入反應物，分別進行反應：
相持恒溫、恒容，測的反應達到平衡時關(guān)系數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙	丙
反應物投入量	3molH2、2molN2	6molH2、4molN2	2mol NH3
達到平衡的時間/min		6	8
平衡時 N2的體積密度	C1	1.5
混合氣體密度/g·L-1
平衡常數(shù)/ L2·mol-2	K甲	K乙	K丙

（1）下列各項能說明該反應已到達平衡狀態(tài)的是            （填寫序號字母）
a.容器內(nèi)H₂、N₂、NH₃的濃度只比為1：3：2    b.容器內(nèi)壓強保持不變
c.                          d.混合氣體的密度保持不變
e.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
（2）容器乙中反應從開始到達平衡的反應速度為=             
（3）在該溫度下甲容器中反應的平衡常數(shù)K           （用含C₁的代數(shù)式表示）
（4）分析上表數(shù)據(jù)，下列關(guān)系正確的是       （填序號）：
a.     b.氮氣的轉(zhuǎn)化率：          c.     d.
（5）另據(jù)報道，常溫、常壓下，N₂在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應，生成NH₃和O₂。已知：H₂的燃燒熱△H=-286KJ/mol，則由次原理制NH₃反應的熱化學方程式為   
（6）希臘阿里斯多德大學的George Mamellos和Michacl Stoukides,發(fā)明了一種合成氨的新方法，在常壓下，把氫氣和用氨氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到的電解池，李勇能通過的氫離子的多孔陶瓷固體作電解質(zhì)，氫氣和氮氣在電極上合成了氨，轉(zhuǎn)化率達到78%，在電解法合成氨的過程中，應將N₂不斷地通入  極，該電極反應式為                 。

(14分)2013年12月2日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空，進一步向廣寒宮探索�！伴L征三號甲”是三級液體助推火箭，一、二級為常規(guī)燃料，常規(guī)燃料通常指以肼（N₂H₄）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ．常規(guī)燃料通常指以肼（N₂H₄）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。但有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應釋放的能量更大（兩者反應生成氮氣和氟化氫氣體）。
已知：①N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H = －543kJ·mol^－1
②H₂(g)+  F₂(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol^－1
③H₂(g)+  O₂(g)  =  H₂O(g)     △H = －242kJ·mol^－1
請寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化劑二氧化氮可由NO和 O₂生成，已知在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時反應：
2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)  ΔH 的體系中，n(NO)隨時間的變化如表：

時間(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)(mol)	0.200	0.100	0.080	0.050	0.050	0.050
n(O2)(mol)	0.100	0.050	0.040	0.025	0.025	0.025

（1）已知：K_800℃>K_1000℃，則該反應的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O₂表示從0～2 s內(nèi)該反應的平均速率為__________。
（2)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。
A．容器內(nèi)顏色保持不變                  B． 2v_逆(NO)＝v_正(O₂)
C．容器內(nèi)壓強保持不變                  D．容器內(nèi)密度保持不變
（3)為使該反應的速率增大，提高NO的轉(zhuǎn)化率，且平衡向正反應方向移動應采取的措施有          。
（4）在上述條件下，計算通入2 mol NO和1 mol O₂的平衡常數(shù)K＝______________。
（5）在上述條件下，若開始通入的是0.2 mol NO₂氣體，達到化學平衡時，則NO₂的轉(zhuǎn)化率為       。

（17分）CO和H₂的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣，可以在一定條件下制備甲醇，二甲醚等多種有機物。工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH₄）與水進行高溫重整制備合成氣。
（1） 已知：CH₄、H₂和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液態(tài)水汽化時的能量變化為44.0kJ。寫出甲烷與水蒸氣在高溫下反應制取合成氣的熱化學方程式                  。
（2）在一定條件下，向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH₄和0.60mol H₂O(g)，測得CH₄(g)和H₂(g)的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如下表所示：

時間/min 物質(zhì) 濃度	0	1	2	3	4
CH4	0.2mol·L—1	0.13 mol·L—1	0.1 mol·L—1	0.1 mol·L—1	0.09 mol·L—1
H2	0 mol·L—1	0.2 mol·L—1	0.3 mol·L—1	0.3 mol·L—1	0.33 mol·L—1

①3—4min之間，化學平衡向___   ____反應方向移動（填“正”或“逆”）。
②3min時改變的反應條件是____________________（只填一種條件的改變）
（3）已知溫度、壓強、投料比X〔n(CH₄)/n(H₂O)〕對該反應的影響如圖所示。

①圖1中的兩條曲線所示投料比的關(guān)系X₁____X₂(填“=”“>”或“<”下同)
②圖2中兩條曲線所示的壓強比的關(guān)系：p₁_______p₂
（4）以天然氣（設雜質(zhì)不參與反應）、KOH溶液為原料可設計成燃料電池
①放電時，正極的電極反應式_______________________________________
②設裝置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為8.96L，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系為                     ____。

（14分）近幾年來，我國中東部地區(qū)陷入嚴重的霧霾天氣，面對全球近期的氣候異常，環(huán)境問題再次成為焦點。非金屬氧化物的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑之一。請運用化學反應原理知識，回答下列問題：
Ⅰ、目前，消除氮氧化物污染有多種方法。
（1）用CH₄催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄（g）+4NO₂（g）＝4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g） △H＝－57kJ?mol^-1
②4CH₄（g）+4NO（g）＝2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H＝－1160kJ?mol^-1
③H₂O（g）＝H₂O（l） △H＝－44.0kJ?mol^-1
寫出CH₄（g）與NO₂（g）反應生成N₂（g），CO₂（g）和H₂O（l）的熱化學方程式________________。
（2）用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應為：C(s)+ 2NO（g） N₂（g）+CO₂（g）某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度（mol/L） 時間（min）	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

①T℃時該反應的平衡常數(shù)為____________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
②30 min后改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是___________________。
③若30min后升高溫度重新達到平衡時，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為5：3：3，則該反應
△H_________0（填“＜”“＞”“＝”）。
Ⅱ、某科研小組為治理SO₂對大氣的污染，利用煙氣中的SO₂為原料制取硫酸。
（1）利用原電池原理，用SO₂、O₂和H₂O來制備硫酸，該電池用多孔材料作電極，它能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請寫出該電池負極的電極反應式__________。
（2）利用Na₂SO₃溶液充分吸收SO₂制得NaHSO₃溶液。
①常溫時吸收液吸收SO₂的過程中，pH隨n(SO₃^2－)：n(HSO₃^－)變化關(guān)系如下表：

n(SO32－)：n(HSO3－)	91：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

以下離子濃度關(guān)系的判斷正確的是
A．NaHSO₃溶液中c（H⁺）＜c （OH^-）
B．Na₂SO₃溶液中c（Na⁺）＞c （SO₃^2-）＞c （HSO₃^-）＞c （OH^-）＞c（H⁺）
C．當吸收液呈中性時，c（Na⁺）＞c （HSO₃^-）＞c （SO₃^2-）＞c（OH^-）＝c（H⁺）
D．當n(SO₃^2－)：n(HSO₃^－)＝1:1時，c（Na⁺）=c （HSO₃^-）+2c （SO₃^2-）
②然后電解該NaHSO₃溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請寫出開始時陽極反應的電極反應式______________________________________。

光氣( COCl₂)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與C1₂在活性炭催化下合成。
（1）實驗室中可用氯仿(CHC1₃)與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式為                      ；
（2）工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH₄)與CO₂進行高溫重整制備CO，已知CH₄、H₂和CO的燃燒熱(△H)分別為?890.3kJ?mol^?1、?285. 8 kJ?mol^?1和?283.0 kJ?mol^?1，則1molCH₄與CO₂反應的熱化學方程式是                                               
（3）COCl₂的分解反應為COCl₂(g)Cl₂(g)＋CO(g) △H=＋108kJ·mol^－1。反應體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下同所示(第10min到14min的COCl₂濃度變化曲線未示出)：

①比較第2 min反應溫度T（2）與第8min反應溫度T（8）的高低：T（2） ____ T（8）(填“<”、“>”或“=”)
②比較反應物COCl₂在5?6min和15?16 min時平均反應速率的大�。簐(5?6)
          v(15?16)(填“<”、“>”或“=”)，原因是               。
③計算反應在第8 min時的平衡常數(shù)K=          ；（列出計算過程，結(jié)果保留兩位小數(shù)）

CO是常見的化學物質(zhì)，在工業(yè)生產(chǎn)中用途很廣泛。
（1） 已知：某些反應的熱化學方程式如下：
2H₂（g）+SO₂（g）=S（g）+2H₂O（g）     ΔH＝+90.4kJ·mol^－1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）             ΔH＝-556.0kJ·mol^－1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）            ΔH＝-483.6kJ·mol^－1
請寫出用CO除去空氣中SO₂，生成S（g）及CO₂熱化學方程式                      
（2） 某燃料電池以CO為燃料，以空氣為氧化劑，以熔融態(tài)的K₂CO₃為電解質(zhì)，請寫出該燃料電池正極的電極反應式                                             ；
（3）在某溫度下、容積均為2L的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應：2H₂（g）＋CO（g）CH₃OH（g）；△H＝－dJ·mol^－1（d＞0）。初始投料與各容器達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗	甲	乙	丙
初始投料	2 molH2、1 molCO	1 mol CH3OH	4 molH2、2 molCO
平衡時n（CH3OH ）	0.5mol	n2	n3
反應的能量變化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
體系的壓強	P1	P2	P3
反應物的轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

①該溫度下此反應的平衡常數(shù)K為          。
②三個容器中的反應分別達平衡時各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是      （填序號）。
A．α₁＋α₂＝1            B．Q₁＋Q₂＝d
C．α₃＜α₁              D．P₃>2P₁＝2P₂      
E．n₂＜n₃＜1.0mol     F．Q₃＜2Q₁
③在其他條件不變的情況下，將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min達到新的平衡，從開始到新平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為65.5%，請在下圖中畫出第5min 到新平衡時CH₃OH的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

（4）實驗室常用甲酸（一元酸）來制備CO。已知25℃時，0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分別為2.3和2.9。現(xiàn)有相同物質(zhì)的量濃度的下列四種溶液：①HCOONa溶液 ②CH₃COONa溶液③Na₂CO₃④NaHCO₃溶液，其pH由大到小的順序是                 ____（填寫溶液序號）。關(guān)于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等體積混合后的溶液描述正確的是           ____。
a．c(HCOOˉ)＞c(HCOOH)＞c（Na⁺）＞c（H⁺）
b．c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c．c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c（HCOOH）+2c（H⁺）
d．c(HCOOˉ) ＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c(OHˉ)

（15分）氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
（1）合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)。有關(guān)化學反應的能量變化如下圖所示。CH₄(g)與H₂O(g)反應生成CO(g)和H₂(g)的熱化學方程式為        。
    
（2）CO對合成氨的催化劑有毒害作用，常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO，其反應原理為：[Cu(NH₃)₂CH₃COO] (l)+CO(g)+NH₃(g)[Cu(NH₃)₃] CH₃COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當處理后又可再生，恢復其吸收CO的能力以供循環(huán)使用，再生的適宜條件是 。
（填寫選項編號）
A．高溫、高壓    B．高溫、低壓   C．低溫、低壓    D．低溫、高壓
（3）用氨氣制取尿素[CO(NH₂)₂]的反應為：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g)  △H＜0
某溫度下，向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH₃和2molCO₂，該反應進行到40 s時達到平衡，此時CO₂的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下此反應平衡常數(shù)K的值為_________。下圖中的曲線表示該反應在前25 s內(nèi)的反應進程中的NH₃濃度變化。若反應延續(xù)至70s，保持其它條件不變情況下，請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應的進程曲線。

（4）將尿素施入土壤后，大部分是通過轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，轉(zhuǎn)化為碳酸銨。已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)（25℃）如下表：

弱電解質(zhì)	H2CO3	NH3·H2O
電離平衡常數(shù)	Ka1＝4.30×10-7   Ka2＝5.61×10-11	1.77×10-5

現(xiàn)有常溫下0.1 mol·L^-1的(NH₄)₂CO₃溶液，
①你認為該溶液呈        性（填“酸”、“中”、“堿”），原因是                        。
②就該溶液中粒子之間有下列關(guān)系式，你認為其中正確的是                。
A．c (NH₄⁺)＞c (CO₃^2-)＞c (HCO₃^-)＞c (NH₃·H₂O)
B．c(NH₄⁺)+c(H⁺)＝c(HCO₃^-)+c(OH^-)+c(CO₃^2-)
C．c (CO₃^2-) + c (HCO₃^-) +c (H₂CO₃)＝0.1 mol·L^-1
D．c (NH₄⁺)+ c (NH₃·H₂O)＝2 c (CO₃^2-) + 2c (HCO₃^-) +2 c (H₂CO₃)

（16分）汽車尾氣中的CO、NO_X已經(jīng)成為大氣的主要污染物，使用稀土等催化劑能將CO、NO_X、碳氫化合物轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)，從而減少汽車尾氣污染。
（1）已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)  △H₁           ①
2C(s)＋O₂(g)＝2CO(g)  △H₂     ②
C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H₃    ③
寫出NO與CO催化轉(zhuǎn)化成N₂和CO₂的熱化學方程式（反應熱用△H₁、△H₂、△H₃表示）：                                                                    。
（2）在容積相同的兩個密閉容器內(nèi)（裝有等量的某種催化劑），分別充入同量的NO_x及C₃H₆，在不同溫度下，同時發(fā)生以下反應：
18NO(g)＋2C₃H₆(g)9N₂(g)＋6CO₂(g)＋6H₂O(g)；
18NO₂(g)＋4C₃H₆(g)9N₂(g)＋12CO₂(g)＋12H₂O(g)；
并分別在t秒時測定其中NO_X的轉(zhuǎn)化率，繪得圖像如下圖所示：

① 從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一：相同溫度下，                      。
結(jié)論二：                                 。
② 上述NO₂和C₃H₆反應達平衡后，可提高NO₂
轉(zhuǎn)化率的措施有          。（填編號）

A．加入催化劑	B．降低溫度
C．分離出H2O(g)	D．增大壓強

（3）CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素
部分反應生成碳氧血紅蛋白（Hb·CO），在37℃時：CO＋Hb·O₂O₂＋Hb·CO   K＝220
實驗表明，Hb·CO的濃度即使只有Hb·O₂濃度的2%，也可造成人的智力損傷。抽煙后，測得平衡時人體肺部的空氣中CO和O₂的濃度分別為10^－6 mol·L^－1和10^－2 mol·L^－1。請問，抽煙會造成人的智力損傷嗎？（寫出計算過程）

（1）合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應制備，其主要反應為：
CH₄(g)+ 2H₂O_­(g) CO₂(g)+4H_2­(g)
反應過程中能量變化如圖所示，

則該反應為     反應（填“吸熱”或“放熱”）
若已知，破壞1mol化學鍵需要吸收的熱量如下表所示：

化學鍵	C—H	O—H	C=O	H—H
吸收熱量（kJ/mol）	a	b	c	d

則該反應吸收或放出熱量為             kJ(用含a b c d字母的代數(shù)式表示)
（2）某溫度下，10L密閉容器中充入2mol CH₄和3mol H₂O(g)，發(fā)生
CH₄(g)+ 2H₂O(g) CO₂(g)+4H₂ (g)反應， 反應進行到4s時CO₂的濃度為0.08mol/L，再過一段時間反應達平衡，平衡時容器的壓強是起始時的1.4倍。
則 ① 前4s以H₂O(g)濃度變化表示的平均反應速率為多少？②4s時，混合氣體中H₂的體積分數(shù)為多少？③ 平衡時，CH₄的濃度是多少？
（要求：寫出計算過程）