(16分)尿素[CO(NH₂)₂]是首个由无机物人工合成的有机物。
⑴工业上尿素由CO₂和NH₃在一定条件下合成，其反应方程式为     。
⑵当氨碳比＝4时，CO₂的转化率随时间的变化关系如右图所示。

①A点的逆反应速率v_逆(CO₂)      B点的正反应速率v_正(CO₂)（填 “大于”、“小于”或“等于”）
②NH₃的平衡转化率为       。
⑶人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如右图。

①电源的负极为       (填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为       、       。
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将       ；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为       g(忽略气体的溶解)。

（16分）（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）; △H=+180．5 kJ·mol^-1
②4NH₃（g）+5O₂（g）= 4NO（g）+6H₂O（g）；△H="-905" kJ·mol^-1
③2H₂（g）十O₂（g）=2H₂O（g）：△H=-483．6 kJ·mol^-1
则N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）的△H=           。
（2）在一定条件下，将2mol N₂与5mol H₂混合于一个10 L的密闭容器中，反应情况如图1所示：
①求5min内的平均反应速率v（NH₃）＝       ；②达到平衡时NH₃的体积分数为        。

图1                                图2 电解法合成氨装置
（3）近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多品薄膜做电极，实现了高转化率的电解法合成氨（装置如图2）。钯电极A上发生的电极反应式是                               。
（4）草酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工原料。已知常温下0.01 mol·L^-l的H₂C₂O₄、KHC₂O₄、K₂C₂O₄ 溶液的pH如下表所示。

	H2C2O4	KHC2O4	K2C2O4
pH	2.0	3.1	8.1

①用离子方程式表示KHC₂O₄呈酸性的原因：                          
②取一定质量H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的混合物，加水溶解，配成250 mL溶液，取两份此溶液各25 mL，向第一份溶液中先加入几滴酚酞试液，再滴加0.25 mol·L^-l NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色；向第二份溶液中滴加适量3 mol·L^-l H₂SO₄溶液酸化后，用0.10 mol·L^-l KMnO₄溶液滴定，当消耗KMnO₄溶液16.00 mL时，溶液由无色变为浅紫红色。请回答下列问题：
a.完成离子方程式：  C₂O₄^2-+   MnO₄^-+  H⁺＝   CO₂+  Mn²⁺+   H₂O。
b. 原混合物中H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的物质的量之比为__________。

(12分)欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：(系数按顺序填在答题卷上)
___ C+ ___ KMnO₄+ ____ H₂SO₄→____CO₂↑+ ____MnSO₄ + ____K₂SO₄+ ____H₂O 
(2)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质 n/mol T/℃	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请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式                  。
②根据上述信息判断，温度T₁和T₂的关系是（填序号）          。
a．T₁＞T₂            b．T₁＜T₂        c．无法比较
(3)CO₂经常用氢氧化钠来吸收，现有0.4molCO₂，若用200ml  3mol/LNaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                           
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质， CO 为阳极燃气，空气与 CO2的混和气为阴极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其阳极反应式:2CO + 2CO₃^2－ =4CO₂ +4e^－则阴极反应式：              ，电池总反应式：                     。

（12分）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ⊿H
已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能/kJ·mol-1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，该反应的⊿H =        ；
（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH₂，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/MPa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=      ，该温度下平衡常数K=         ，若升高温度则K值          （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是         ；
A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B、2v(H₂)_正=v(CH₃OH)_逆
C、容器中气体的压强保持不变                
D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH₂
（4）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理示意图如右，该燃料电池的电池反应式为2CH₃OH(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(l)，则负极的电极反应式为                                。

（14分）1773年，伊莱尔·罗埃尔（Hilaire Rouelle）发现尿素。1828年，弗里德里希·维勒首次使用无机物质氰酸钾[KCNO]与硫酸铵人工合成了尿素[CO(NH₂)₂]。
（1）维勒合成尿素的化学反应方程式为                       。
（2）工业上尿素是由CO₂和NH₃在一定条件下合成，其反应方程式为                      当氨碳比的转化率随时间的变化关系如图1所示。
①A点速率v_逆（CO₂）      点速率为V_正（CO₂）（填“大于”、“小于”或“等于”）
②NH₃的平衡转化率为                   。

（3）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2。
①电源的负极为         （填“A”或“B”）。
②阴极室中发生的电极反应式为               
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将       (填“增大”、“减小”、“不变”)若两极共收集到气体11.2L（标准状况），则除去的尿素为       g（忽略气体的溶解）。

（16分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH< 0。
（1）上述反应的平衡常数表达式为K=                  ，以下有关说法正确的是________
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b．一定条件下，H₂的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c．保持容器体积不变，升高温度可提高CO的转化率
d．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH₃OH的产率
（2）其它条件相同时，在T₁、T₂（T₁< T₂）两个不同温度下可逆反应达到平衡，请画出CO的转化率随时间变化的示意图。

（3）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH＝ -a kJ·mol^-1
② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH＝ -b kJ·mol^-1
③ H₂O(g)= H₂O(l) ΔH＝ -c kJ·mol^-1
则 CH₃OH(l)+ O₂(g) = CO(g) + 2H₂O(l)  ΔH＝______________kJ·mol^-1。
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

C极发生的电极反应式为:___________________________，工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO₂时，有______N_A个电子发生转移。
（H：1  C：12  O：16）

下列对于化学反应的研究结论正确的是

A．已知常温常压下4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)是自发反应, 则该反应是吸热反应

B．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应

C．一定条件下2molPCl3和2molCl2发生反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) ΔH= -93kJ?mol—1 ,达平衡时放热139.5kJ,则PCl3的转化率为75%

D．用pH分别为2和3的醋酸中和等量的NaOH,消耗醋酸的体积分别为V1和V2，则V1>10V2

(14分) 研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用反应6NO₂＋8NH₃7N₂＋12H₂O可处理NO₂。当转移3.6mol电子时，生成的N₂在标准状况下是       L。
(2)已知：反应1：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)  ΔH =" —196.6" kJ·mol^-1
反应2：NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)  ΔH = —41.8kJ·mol^-1
则反3：2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的  ΔH =" _________" kJ·mol^-1
(3) 一定条件下，将2molNO与2molO₂置于恒容密闭容器中发生上述反应3，下列各项能说明反应达到平衡状态的是       。
a．体系压强保持不变                  b．混合气体颜色保持不变
c．NO和O₂的物质的量之比保持不变     d．每消耗1 molO₂同时生成2 molNO₂
(4)CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入CO和H₂，发生反应CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g），达平衡后测得各组分浓度如下：

物质	CO	H2	CH3OH
浓度(mol?L—1)	0.9	1.0	0.6

①混合气体的平均相对分子质量__________________________。
②列式并计算平衡常数K=__________________________。
③若将容器体积压缩为1L,不经计算，预测新平衡中c(H₂)的取值范围是__________。
④若保持体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH₃OH,此时v_正___v_逆(填“>”、“<”或“=”)。

有关下列图像说法正确的是（  ）

A．由图1可知合成氨反应为自发反应，加入适当的催化剂，E和△H都减小

B．图2表示向含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+中加入NaOH溶液与产生沉淀质量的变化关系

C．图3表示合成氨反应在其他条件不变的情况下，改变起始物n（H2）对此反应平衡的影响。可知反应物N2的转化率最高的是b点；T1＞T2，K2＞ K1（T1和T2表示温度，K1、K2表示对应温度下平衡常数）

D．图4表示25℃时，用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1氨水的pH随加入盐酸体积的变化

现有下列四个小实验，简要实验步骤及现象如下
①在紫色的KMnO₄酸性稀溶液中，逐滴滴入过氧化氢溶液，溶液温度变化不大，但褪色速率越来越快
②将化学荧光棒[外层是塑料管放草酸二苯酯(还原剂)及发光颜料，内玻璃管中放入4%过氧化氢溶液]弯曲，内管断裂，液体混合，发出五颜六色的光。
③两根外形相同的铁棒和锡棒紧靠，放入稀硫酸中，发现一根棒的表面有气泡产生
④正在烧煤球的煤炉中，滴上几滴水，立刻串出火苗
下列分析正确的是（  ）

A．实验①中，反应生成的Mn2+可能是该反应的催化剂

B．实验②中，该反应是太阳能转变为光能

C．实验③中，有气泡产生的棒是铁棒

D．实验④中，加入的水是反应的催化剂，且该反应能自发进行