碳及其化合物有广泛的用途．
（1）在电化学中，常用碳作电极：
①在酸性锌锰干电池中，碳棒作极．
②若用碳棒和铁棒做电极电解饱和食盐水生产烧碱时，碳棒作极，反应的离子方程式．
（2）将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ/mol，达到平衡后，体积不变时，能提高H₂O的平衡转化率的措施是．
A．升高温度                B．增加碳的用量
C．加入催化剂              D．用CO吸收剂除去CO
（3）将一定量的CO（g）和H₂O（g）通过某恒容的密闭容器中，发生反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）得到如下数据：

温度/℃	起始浓度mol/L		平衡浓度mol/L
	CO（g）	H2O（g）	H2（g）
900	2.0	0.8	0.4

通过计算，该反应的平衡常数为：．
（4）工业上把水煤气中的混合气体处理后，获得较纯的H₂用于合成氨：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验，N₂浓度随时间变化如图1：

①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为：．
②实验Ⅲ比实验I的温度要高，其它条件相同，请在图2画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图．

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．请回答下列问题：

（1）图1是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式

（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N₂+3H₂

通电          .

(一定条件)

2NH₃，
阳极反应式为：3H₂-6e^-=6H⁺，则阴极反应式为．
（3）工业中常用以下反应合成氨：N₂+3H₂?2NH₃△H＜0．某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c （N₂）=0.1mol/L，c （H₂）=0.3mol/L进行反应时，N₂的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示．
I．该反应实验②平衡时H₂的转化率为．
II．据图2所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同．请指出，并说明判断的理由．③条件：理由：．
（4）I．NH₄Cl溶液呈酸性，这是由于NH₄⁺水解的缘故．则NH₄Cl溶于重水（D₂O）生成一水合氨和水合氢离子的离子方程式是．
II．常温下，0.1mol?L^-1氨水与0.1mol?L^-1盐酸溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），则混合溶液中由水电离出的c（H⁺） 0.1mol?L^-1氨水溶液中由水电离出的c（OH^-）（填写“＞”“=”或“＜”）

合成氨工业是极为重要的化学工业，当今对合成氨工业的研究仍然充满活力．其合成原理为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ/mol．回答下列问题：
（1）如图是合成氨时的能量变化图，图中A、C分别表示、，E的大小对该反应的反应热有无影响？．工业生产中主要用铁触媒作催化剂，当向反应体系中加入铁触媒时，图中的E将
（增大、减小、不变）．当有

1

3

mol的N₂转化为NH₃时，图中△H′=；
（2）下表是按V（N₂）：V（H₂）=1：3合成氨时NH₃的百分含量与压强、温度的统计数据：

	10	20	30	60
300	52.0	64.2	71.0	84.2
400	25.1	38.2	47.0	65.2
500	10.6	19.1	26.4	42.0

由上表可知：①NH₃的含量随压强的变化是，②NH₃的含量随温度的变化是，其原因是．
（3）若反应时，反应速率v（N₂）为 a mol/L?min，则v（H₂）=；
（4）在10Pa、400℃时，若以N₂（g）与H₂（g）的物质的量分别为1mol和3mol进行反应，则达到平衡时，N₂（g）的转化率约为．

运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）合成氨反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂，上述反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）．
（2）甲烷在高温下与水蒸气反应的方程式为：CH₄+H₂O=CO+3H₂．已知部分物质燃烧的热化学方程式如下：
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）转变为1mol H₂O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH₄和H₂O在高温下反应的热化学方程式．
（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为．已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液制造新型燃烧电池．请写出该电池的正极反应式．
（5）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L^-1的NaOH溶液的pH=11．在此温度下，将pH=a的H₂SO₄溶液V_aL与pH=b的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液为中性，且a+b=12，则V_a：V_b=．
（6）在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与0.01mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）．则溶液显性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH₃?H₂O的电离常数K_b=．

能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关．
I已知：Fe₂O₃（s）+3C（s）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=akJ?mol^-1
CO(g)+

1

2

O2=CO2(g)△H₂=bkJ?mol^-1
4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H₃=ckJ?mol^-1
则C的燃烧热kJ．mol^-1
II（I）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是（填序号）．
A．C（s）+C0₂（g）=2C0（g）
B．Na0H（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂0（1）
C.2H₂0（l）=2H₂（g）+0₂（g）
D.2C0（g）+0₂（g）=2C0₂（g）
若以熔融的K₂CO₃与CO₂为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，诸写出该原电池的负极反应：．
（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N₂+3H₂

高温、高压

催化剂

2NH₃△H=-92.4kJ?mol^-1，开始他们将N₂和H₂混合气体20mol（体积比1：1）充入5L合成塔中．反应 前压强为P₀，反应过程中压强用P表示，反应过程中

P

P0

与时间t的关系如图所示．请回答下列问题：
①反应达平衡的标志是（填字母代号）
A．压强保持不变
B．气体密度保持不变
C．NH₃的生成速率是N₂的生成速率的2倍
②2min时，以C（N₂）变化表示的平均反应速率为
③若提高N₂的转化率可采取的措施有
A．向体系中按体积比1：1再充入N2和H2     B．分离出NH3
C．升高温度    D．充入He气使压强增大     E．加入一定量的N2
（3）25°C时，BaCO₃和BaSO₄的溶度积常数分别是8×10^-9和1×10^-10，某含有BaCO₃沉淀的悬浊液中，c(C

O

2- 3

)=0.2mol?L-1，如果加入等体积的Na₂SO₄溶液，若要产生 BaSO₄沉淀，加入Na₂SO₄溶液的物质的量浓度最小是mol?L^-1．