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（12分）（1）有科学家提出“绿色自由”的构想：将CO2变为燃料或有机化学品。其构想分成3个步骤：
① 利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO2；
② 将第①步吸收液电解产生H2和O2，同时分离出CO2；
③ 将第②步产生的H2和CO2在一定条件下转化成CH4和水蒸气。
已知：H2（g）+0.5O2（g）=H2O（l） △H1= —285.8 kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H2= —889.6 kJ/mol
H2O（l）=H2O（g） △H3= +44.0 kJ/mol
第③步反应的热化学方程式为 。
（2）使用合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为原料，以HCl-NH4Cl为电解质溶液构成新型燃料电池，同时达到固氮作用。该电池的正极反应式为 ，溶液中H+向 极移动（选择填写“正”或“负”）。
（3）某催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3，当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:2时，其催化活性最高。以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：
2Fe2O3＋C
4FeO＋CO2。为制得这种活性最高的催化剂，应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为_____g。
（4）在T℃时，向2L固定体积的密闭容器中加入4 mol A和2 mol B，发生如下反应：
2A(g) + B(g) 
C(g) + D(g) △H = Q kJ·mol－1
当反应达到平衡时，A的转化率为50﹪。
（ⅰ）在一定条件下，反应可以自发向右进行，可知Q __________0 (填“﹤”、“﹥”或“﹦”)。
（ⅱ）维持温度不变，若向该容器中加入的物质及量如下，使起始时v（正）＞v（逆）且达到平衡时C的百分含量为20﹪。下列符合要求的是
A．2 mol A、1 mol B B．1 mol He、3 mol A、1.5 mol B、0.5molC、0.5mol D
C．2 mol C、2 mol D D．2 molA、1mol B、1 mol C、1 mol D
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已知：N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）△H＝－92.4kJ/mol，这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题：
(1)450℃时，往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2， 反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：
| 时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| c(NH3)/mol·L—1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________（填序号字母）
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
B．v（N2）正=3v（H2）逆 C.容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变 E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件，达新平衡时n(H2)="1.60mol" ，下列说法正确的是_____________。
A.平衡一定正向移动 B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度 D.可能是缩小了容器的体积
（2）450℃时，在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应，各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示：
| | N2 | H2 | NH3 |
| 起始浓度（mol/L） | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
| 平衡浓度（mol/L） | a | b | c |
①各物质的平衡浓度可能是_______________．
A．c="0.5mol/L " B．b="0.5mol/L " C．c="0.4mol/L " D．a=0.3mol/L
②a的取值范围是：_______________．
③请用数学表达式表示下列量之间的关系：
(I)a与b的关系：_______________。
(Ⅱ)a、b、c的关系：_______________。
(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水可发生下列反应：2N2（g）＋6H2O(l)
4NH3（g）＋3O2（g），此反应的△S__________0（填“
”、 “
”或“=”）， △H＝_____________。（已知：H2的燃烧热为285.8 kJ/mol） 查看习题详情和答案>>
2NH3（g）△H＝－92.4kJ/mol，这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题：(1)450℃时，往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2， 反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：
| 时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| c(NH3)/mol·L—1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________（填序号字母）
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
B．v（N2）正=3v（H2）逆 C.容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变 E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件，达新平衡时n(H2)="1.60mol" ，下列说法正确的是_____________。
A.平衡一定正向移动 B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度 D.可能是缩小了容器的体积
（2）450℃时，在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应，各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示：
| | N2 | H2 | NH3 |
| 起始浓度（mol/L） | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
| 平衡浓度（mol/L） | a | b | c |
①各物质的平衡浓度可能是_______________．
A．c="0.5mol/L " B．b="0.5mol/L " C．c="0.4mol/L " D．a=0.3mol/L
②a的取值范围是：_______________．
③请用数学表达式表示下列量之间的关系：
(I)a与b的关系：_______________。
(Ⅱ)a、b、c的关系：_______________。
(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水可发生下列反应：2N2（g）＋6H2O(l)
4NH3（g）＋3O2（g），此反应的△S__________0（填“
”、 “
”或“=”）， △H＝_____________。（已知：H2的燃烧热为285.8 kJ/mol）
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列关于氮元素的有关问题。
（1）用CH4催化还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=" -574" kJ·mol－1
②CH4（g） +4NO（g） =2N2（g） + CO2（g） + 2H2O（g）；⊿H=" -1160" kJ·mol－1
③H2O（g） = H2O（l） ； △H= -44．0 kJ·mol－1
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式 ，该反应的熵变⊿S 0（填“＞”、“＜”、“="”" ）。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（s）+2NO（g）
N2（g）+CO2（g） 。某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如右表：
①10min~20min以V（CO2） 表示的反应速率为 。
②该反应的平衡常数的表达式为：K= ，根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
a．容器内压强保持不变 b．2V（NO）（正）= V（N2）（逆）
c．容器内CO2的体积分数不变 d．混合气体的密度保持不变
④30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列关于氮元素的有关问题。
（1）用CH4催化还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=" -574" kJ·mol－1
②CH4（g） +4NO（g） =2N2（g） + CO2（g） + 2H2O（g）；⊿H=" -1160" kJ·mol－1
③H2O（g） = H2O（l） ； △H= -44．0 kJ·mol－1
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式 ，该反应的熵变⊿S 0（填“＞”、“＜”、“="”" ）。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（s）+2NO（g）
N2（g）+CO2（g） 。某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如右表：
①10min~20min以V（CO2） 表示的反应速率为 。
②该反应的平衡常数的表达式为：K= ，根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
a．容器内压强保持不变 b．2V（NO）（正）= V（N2）（逆）
c．容器内CO2的体积分数不变 d．混合气体的密度保持不变
④30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。