（共14分）实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^-1)的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。
A．DH＞0，DS＞0  B．DH＞0，DS＜0   C．DH＜0，DS＜0   D．DH＜0，DS＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH) ＝             mol·(L·min)^-1；
H₂的转化率w(H₂) =          
②该反应的平衡常数表达式K＝              
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是            (填字母)。
A．升高温度                B．将CH₃OH(g)及时液化抽出
C．选择高效催化剂         D．再充入l molCO₂和3 molH₂
（3）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出表示CH₃OH燃烧热的热化学方程式：                                   
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极电极反应式                               

（12分）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃烧热△H分别为－285.8 kJ·mol^－1、－283.0 kJ·mol^－1和－726.5 kJ·mol^－1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol液态水消耗的能量是_____________kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________；
（3）用甲醇与氧气在碱性条件下形成燃料电池的负极电极离子方程式为_________________
（4）在容积为2 L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇(CO₂+3H₂ CH₃OH + H₂O)
在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；下列说法正确的是______（填序号）

①温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH₃OH) ＝n_A/t_A mol·L^-1·min^-1
②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时n(H₂)/n(CH₃OH)增大
（5）在T₁温度时，将1mol CO₂和3mol H₂充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_________________________。

在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NO_x、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
（1）已知：N₂(g)+ O₂(g)="2NO(g)" △H=＋180.5 kJ/mol  
2C(s)+ O₂(g)="2CO(g)" △H="-221.0" kJ/mol
C(s)+ O₂(g)=CO₂(g) △H="-393.5" kJ/mol
尾气转化的反应之一：2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g) △H＝            。
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：
①前2s内的平均反应速率v (N₂) = ___________________。
②在该温度下，反应的平衡常数K =           。（只写出计算结果）
③对于该可逆反应，通过综合分析以上信息，至少可以说明     （填字母）。
A．该反应的反应物混合后很不稳定
B．该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C．该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D．该反应在一定条件下能自发进行
E．该反应使用催化剂意义不大
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是     。

A．负极的电极反应式为：CO+O^2—―2e^-＝CO₂
B．工作时电极b作正极，O^2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物（NO_x）、一氧化碳等有害气体，常用下列方法处理，以减少对环境的污染。
（1）对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H＝-574 kJ·mol^-1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H＝-1160 kJ·mol^-1
则1molCH₄将NO₂还原为N₂的反应热为     ；
（2）除氮氧化物及CO外，汽车尾气中还含有碳氢化合物等污染物，下图是汽车尾气转化研究的示意图：表示的是Pt/Al₂O₃/Ba表面吸附与解吸作用的机理，氮氧化物是NO₂，碳氢化合物是CxHy，写出两者反应的化学方程式：     ，Pt/Al₂O₃/Ba的作用是     ；

（3）平衡常数K的数值大小，是衡量化学反应进行程度的标志，K的数值越大，化学反应的限度越大，反应物反应的越充分。在25℃时，下列反应的平衡常数如下：
N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)                   K₁＝1×10^－30  ㈠
2H₂(g)＋O₂(g)2H₂O(g)        K₂＝2×10⁸¹   ㈡
2CO₂ (g)2CO(g)＋O₂(g)        K₃＝4×10^－92  ㈢
①常温下，反应2H₂O(g)    2H₂(g)+O₂(g) 平衡常数K＝     ；
②关于以上反应，下列说法正确的是     

A．常温下，NO，H2O，CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序：NO＞H2O＞CO2

B．若升高温度，反应㈢的平衡常数K3将增大

C．若只增加压强，且反应物、生成物状态不变，反应㈠平衡不发生移动，平衡常数不变；反应㈡平衡朝正向移动，平衡常数增大

D．若增加汽车发动机空气的进气量，可同时减少氮氧化物和一氧化碳的排放

（14分）在80℃时，0.40mol的N₂O₄气体充入2L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N₂O₄(g) 2NO₂(g)  ΔH＞0 ，隔一段时间对该容器内的物质进行分析得到如下数据：

	0	20	40	60	80	100
n（N2O­4）	0.40	a	0.20	c	d	e
n（NO2）	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

（14分）二甲醚（CH₃OCH。）和甲醇（CH₃OH）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

（1）催化反应室B中CO与H₂合成二甲醚的化学方程式为          .
（2）催化反应室A中发生的反应为：
CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）……（I）、CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）……（Ⅱ）催化反应室C中发生的反应为：
CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）……（Ⅲ）、CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）……（Ⅳ）
①已知：原子利用率=×100％，试求反应（Ⅳ）的原子利用率为       。
②反应（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。
③在压强为5MPa，体积为VL的反应室c中，amol CO与20mol H₂在催化剂作用下发生反应（Ⅲ）生成甲醇，CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃时该反应的平衡常数K=         （用含字母的代数式表示）。

（3）我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。
该燃料电池负极的电极反应式为：
CH₃OCH₃一12e^一+16OH^一=2CO^2-₃+11H₂O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫（体积分数为x）废气的方法如下：
①将含SO₂的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液；
②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸；
③将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收。
用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气，计算消耗二甲醚的质量。

H₂O由液态变为气态的过程可以用下式来表示：
H₂O（l） H₂O（g）。我们也可以用平衡移动原理来解释这一变化中的一些问题，如：H₂O的汽化是吸热过程，所以温度升高，平衡向生成更多的H₂O（g）的方向移动。请回答下面两个问题：
（1）减小压强，平衡向      移动。所以高山上由于空气稀薄，水的沸点比平地上
      （填高或低）。高压锅中水的沸点比普通锅中水的沸点      （填高或低）。

（8分）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ     SO₂+2H₂O+I₂===H₂SO₄+2HI
Ⅱ     2HIH₂+I₂
Ⅲ     2H₂SO₄===2SO₂↑+O₂↑+2H₂O
(1)分析上述反应，下列判断正确的是        。
a.反应Ⅲ易在常温下进行
b.反应Ⅰ中SO₂氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H₂O
d.循环过程中产生1mol O₂的同时产生1mol H₂
 (2)一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g）
发生反应Ⅱ，H₂物质的量随时间的变化如图所示。

0～2 min内的平均反应速率v(HI)=        。
该温度下，H₂(g)+I₂(g)2HI(g)的平衡常数K=      。
相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则       是原来的2倍。
a.平衡常数    b.HI的平衡浓度    c.达到平衡的时间    d.平衡时H₂的体积分数
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，反应时溶液中水的电离平衡      移动（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的      ，产生H₂的速率将增大。
a.NaNO₃       b.CuSO₄      c.Na₂SO₄         d.NaHSO₃
（4）以H₂为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知  2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(l)   △H=-572KJ.mol^-1
       某氢氧燃料电池释放228.8KJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为       。

(14分)下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=，它所对应的化学反应为：                    
(2)已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：
C(s)+C0₂(g) 2C0(g)，K₁        　①
CO(g)+H₂0(g) H₂(g)+C0₂(g)，K₂ 　　　　 ②
C(s)+H₂0(g) CO(g)+H₂(g)，K₃  　　　　　③
则K₁、K₂、K₃，之间的关系是：　　　　　　　，反应①的平衡常数K随温度的升高而 　　 (增大／减小／不变)。
一定温度下，在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应，各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

简述理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如N0、N0₂、N₂0₄等。对反应N₂O₄(g) 2N0₂(g) △H>O，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中N0₂的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(    )

A．A、C两点的反应速率：A>C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B<C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N₂0₄、N0₂的量)，反应速率v与时间t关系如图所示。图中t₄时引起平衡移动的条件可能是            ；图中表示平衡混合物中N0₂的含量最高的一段时间是    。

(10分)工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法    该法的工艺流程为：

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2—（黄色）+2H⁺Cr₂O₇^2—（橙色）+H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显           色。
（2）第②步中，还原1mol Cr₂O₇^2—离子，需要________mol的FeSO₄·7H₂O。
(3)第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s)Cr³⁺ (aq)+3OH^—(aq)
常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp＝c(Cr³⁺)·c³(OH^—)＝10^-32，要使c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，溶液的pH应调至         。
方法2：电解法    该法用Fe做电极电解含Cr₂O₇^2—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。
（4）用Fe做电极的原因为             。
（5）在阴极附近溶液pH升高的原因是（结合电极反应式解释）                        ；
溶液中同时生成的沉淀还有