（15分）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。请回答下列问题：
（1）氨气可由N₂和H₂反应制取，N₂（g）+3H₂ （g）  2NH₃（g）反应过程的能量变化如图所示：

已知：1molN₂分子中的化学键断裂时需要吸收942kJ的能量；1molH₂分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；形成1mol N—H键时释放390.8kJ的能量。
①图中A、C分别表示            、                ，E的大小对该反应   的反应热有无影响？         。
该反应需要用铁触媒作催化剂，加铁触媒会使图中B点升高还是降低？     理由                                                  。
②图中△H=         kJ·mol^-1。
③如果反应速率ν（H₂）为0.15mol· L^-1·min^-1,则ν（N₂）=     mol· L^-1·min^-1　ν（NH₃）=
        mol·L^-1 ·min^-1。
（2）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知：N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l） △H= -19.5kJ·mol^-1      
N₂H₄（l）+O₂（g）= N₂（g）+2H₂O（g）△H= -534.2kJ·mol^-1
请写出肼和 N₂O₄反应的热化学反应方程式                               。

(8分)1918年，Lewis提出反应速率的碰撞理论：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。

(1)图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图，其中属于有效碰撞的是
            （选填“A”、“B”或“C”）；
(2)20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图Ⅱ是NO₂和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：                                      ；
(3)过渡态理论认为，催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径，对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化。请在图Ⅱ中作出NO₂和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图；
(4)进一步研究表明，化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：

（10分）“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H₂，两者的体积比约为1:1。已知1mol CO气体完全燃烧生成CO₂气体放出283kJ热量，1molH₂完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和液态水放出890kJ热量。
（1）写出H₂完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式：_________________________，若1molCH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸气，放出的热量________890kJ（填“＞”、“＝”或“＜”）
（2）忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为________；燃烧生成的CO₂的质量比约为________________。
（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是________________。

(11分)已知短周期元素X、W、Z、Y核电荷数依次增大。X为原子半径最小的元素，W的最外层电子数是次外层的二倍，Y的最外层电子数为电子层数的三倍。
(1)写出Z单质的电子式_______________________
(2)由X、W、Z三种元素可组成火箭燃料甲，三种元素质量比为2∶6∶7，甲蒸气密度是同温同压下氢气密度的30倍，甲分子式________。Z、Y可形成多种化合物，其中化合物乙Z₂Y₄可做为火箭燃料燃烧时的供氧剂。虽然化合物甲与乙都有毒，但燃烧产物却无毒。写出化合物甲与乙反应的化学方程式：                     ________________________
该反应生成物能量总和　　　　（填“大于”、“小于”或“等于”）反应物能量总和。
(3)X、Y两种元素的单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中，如图所示，两个电极均由多孔性碳构成，通入的两种单质由孔隙逸出并在电极表面放电。

①b是电池的_____________极，a电极上的电极反应式是_________________________，消耗n molY单质时电池内转移的电子个数约为_______________。
②如果燃料电池中，a电极上改为通入X与W两种元素形成 的化合物丙(其它条件不变)写出b电极上的电极反应式是_________________________________。
③如果只把燃料电池电解质改为掺入了三氧化二釔的ZrO₂晶体，它在高温下传导O^2－(其它条件不变)，电池工作时，固体电解质里的O^2－向____________极(填a或b)移动，正极反应式为________________________。

（16分）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。

请回答下列问题：
（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有          。（填写字母编号）

（6分）（1）在一定条件下N₂与H₂反应生成NH₃，请回答：
①若反应物的总能量为E₁，生成物的总能量为E₂，且E₁ >E₂，则该反应为     （填“吸热”或“放热”）反应。
②已知拆开1mol H－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为________________________________。
（2）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知：C(s，石墨)＋O₂(g)＝CO₂(g)        △H₁＝Q₁kJ·mol^－1
2CO₂(g)＋H₂ (g)＝C₂H₂(g)＋2O₂(g)  △H₂＝Q₂kJ·mol^－1。根据盖斯定律，计算此时由C(s，石墨)和H₂(g)生成1mol C₂H₂(g)反应的焓变为     kJ·mol^－1（用含有Q₁和Q₂的式子表示）。

（17分）20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：
（1）图一是NO₂和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：                                                        。在反应体系中加入催化剂，E₁和E₂的变化是：E₁_________，E₂________（填“增大”、“减小”或“不变”），对反应热是否有影响?_______________，原因是_________     。
（2）图二是红磷P(s)和Cl₂(g)发生反应生成PCl₃(g)和PCl₅(g)的反应过程与能量关系图(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图二回答下列问题：
① P(s)和Cl₂(g)反应生成PCl₃(g)的热化学方程式                                。
② P(s)和Cl₂(g)分两步反应生成1molPCl₅(g)的△H₁与P(s)和Cl₂(g)一步反应生成1molPCl₅(g)的△H₂关系是：△H₂______△H₁(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是      。

（8分）指出下列反应属于吸热反应还是放热反应。
①燃烧木炭取暖         ；  ②煅烧石灰石制生石灰         ；
③Ba(OH)₂·8H₂O晶体与氯化铵晶体反应         ； ④铝与稀盐酸反应         ；
⑤食物因氧化而腐败         ； ⑥生石灰与水作用制熟石灰         ；
⑦灼热的炭与二氧化碳反应         ； ⑧酸碱中和反应         。

(6分)按要求回答下列问题：
(1)实验测得，5g甲醇(CH₃OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113．5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式
                                                        
(2)已知稀溶液中，1 mol H₂SO₄与NaOH溶液恰好完全反应生成正盐时，放出114.6 kJ热量，写出表示H₂SO₄与NaOH反应的热化学方程式
_____________                                               。
(3)已知下列反应的焓变：
①CH₃COOH(l)+2O₂(g)=2CO₂(g)+2H₂O(l) △H₁=-870.3kJ/mol
②C(s)+O₂(g) =CO₂(g) △H₂=-393.5kJ/mol  
③2 H₂(g)+O₂(g) =2H₂O(l) △H₃=-285.8kJ/mol
试计算反应2C(s)+2H₂(g)+O₂(g) =CH₃COOH(l)的焓变ΔH=                   

(5分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1))氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是　　　　热反应，这是由于反应物的总能量　　　　生成物的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；从化学反应的本质角度来看，由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量　　　　形成产物的化学键放出的总能量
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源，5.2g氢气燃烧时放出286kJ热量，而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势
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