CO₂是生活中常见的化合物之一，随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，人类对CO₂的性质研究和综合利用日益重视。
Ⅰ．在催化剂作用下，可由甲醇和CO₂直接合成碳酸二甲酯(DMC)：CO₂ + 2CH₃OH → CO(OCH₃)₂ + H₂O，但甲醇转化率通常不会超过1%，这是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
（1）根据反应温度对TON的影响图（相同时间内测定），判断该反应的焓变△H________0（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____________________________________。

（2）根据反应时间对TON的影响图（上图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10^—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________。
（3）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（见上右图），判断下列说法正确的是   。
A．由甲醇和CO₂直接合成DMC，可以利用甲醇把影响环境的温室气体CO₂ 转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
B. 在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON
C. 当催化剂用量低于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高
D. 当催化剂用量高于1.2×10^—5 mol时，随着催化剂用量的增加DMC的产率反而急剧下降
Ⅱ.如果人体内的CO₂不能顺利排除体外会造成酸中毒，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H₂CO₃/HCO₃^-)维持pH稳定。己知正常人体血液在正常体温时，H₂CO₃的一级电离常数Ka₁=10^-6.1，c(HCO₃^-):c(H₂CO₃)≈20:1，lg2=0.3。
(4)由题给数据可算得正常人体血液的pH________(保留一位小数)。
(5)正常人体血液中H₂CO₃、HCO₃^-、OH^-、H⁺四种微粒浓度由大到小关系为：         。
(6)当少量的酸、碱进入血液中时，血液pH变化不大，其原因是　　　　　　　　　　　  。

（15分）“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量和有效地开发利用CO₂正成为化学家研究的主要课题。
(l)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：

（2）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应，得到如下两组数据：

①实验2条件下平衡常数K= __________。
②实验3，若900℃时，在此容器中加入CO、H₂O、CO₂、H₂均为1mol，则此时
____________（填“<”，“>”，“=”）。
③由两组实验结果，可判断该反应的正反应△H_____________0（填“<”，‘‘>”，“=”）。
（3）己知在常温常压下：

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：________________________

①已知该反应的△H>0，简述该设想能否实现的依据：________。
②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为__________。
（5）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=2.8× 10。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为1×10mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为__________mol/L。

（14分）酸性KMnO₄溶液能与草酸（H₂C₂O₄）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。 
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol?L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸。 
（1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为                                                   。 
（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是                。
      

（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度           （填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。 
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L^-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。

（4）写出表中a 对应的实验目的                              ；若50°C时，草酸浓度c(H₂C₂O₄)随反应时间t的变化曲线 如下图所示，保持其他条件不变，请在图中画出25°C时c(H₂C₂O₄)随t的变化曲线示意图。 

（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）： 
分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述甲同学改进的实验方案                                     ______________________。 
（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO₄并非MnCl₂，原因可用离子方程式表示为                                         。

（18分）运用化学反应原理研究氮、氯等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）科学家研究在一定条件下通过下列反应制备NH₃:

①在其他条件相同时，反应中NH₃的体积分数(a)在不同温度下随反应时间(t)的变化如图。该反应的平衡常数表达式K=______，该反应中的（填“>”“<”或“=”）。

②某温度下，在2L容积不变的密闭容器中加入1molN₂和6molH₂O（1）发生反应，N₂转化率随时间(t)变化如图。15-20min内，v(NH₃)=____。若其他条件不变，在图中画出使用催化剂后N₂的转化率随反应时间变化的曲线示意图。
（2） 25℃时，某同学将0.lmol盐酸与0.2 mol氨水等体积混合，所得混合溶液pH______7（填“>”“<”或“=”，下同），混合溶液中（25℃时，NH₃.H₂O的电离常数）
（3） 25℃时，向O.lmol的MgCl₂溶液中逐滴加入适量0.lmol氨水，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入O.lmol的FeCl₃溶液，观察到的现象是______ ；上述过程中发生的所有反应的离子方程式为______。(25℃时，，）

（17分）H₂O₂是一种强氧化剂，被广泛应用于水处理及卫生消毒等方面。
（1）H₂O₂不稳定，当其中含Fe^2＋时，会发生反应：
，则Fe^2＋在此过程中所起的作用是______________，当生成336mL O₂（标准状况）时，反应中转移电子的物质的量为_______mol。
（2）下表是在常压、60℃和不同pH条件下，6mL30% H₂O₂在60min内释放出氧气的体积。则下列说法正确的是___________。

a．pH越大，H₂O₂的分解速率越大
b．pH在9左右，H₂O₂的分解速率最大
c．6mL 30% H₂O₂分解最多释放出的氧气的体积为639mL
d. pH=5.50时，0～60min内，v(O₂)=1.5mL
（3）溶液中H₂O₂的残留量可用一定浓度的酸性KMnO₄溶液来测定，反应中MnO₄^－
被还原为Mn^2＋，该反应的离子方程式为______________。
（4）科学工作者以Ir-Ru/Ti为阳极、ACFC为阴极，在酸性环境、不断通入空气的条件下直接电解水来制备H₂O₂。电解过程中，阳极区溶液的pH_     （填“增大”“不变”或“减小”），阴极产生H₂O₂的电极反应式为_______。若不通空气，则阴极得到的产物是_______ 。
（5）己知断裂1mol化学键所需的能量
143,H-O为463。则.

(17分)运用化学反应原理研究碳的化合物具有重要意义。
（1）常温下可用于检测CO，反应原理为：。向2L密闭容器中加入足量，并通人1molCO，CO₂的体积分数随时间的变化如下图所示。

①0～0.5min内的平均反应速率_____________。
②保持温度和体积不变，若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍，则下列说法正确的是____________(填代号)。
a．生成I₂的质量为原来的2倍
b．混合气体的平均摩尔质量不变
c．达到平衡的时间为原来的2倍
d．混合气体的密度不变
③反应达a点时，欲增大容器中的体积分数，可采取的措施为____________。
（2）以为催化剂，可以将的混合气体直接转化为乙酸。
①若该反应的原子利用率为100％，则______________。
②在25℃下，将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合，若两溶液恰好完全反应，则________14(填“>”、“<”或“=”)；该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。
（3）利用反应可以处理汽车尾气，若将该反应设计为原电池，用熔融Na₂O作电解质，其正极电极反应式为________________________________。

（8分）（1）某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为：____________________________

（2） 用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为    
____________________
（3） 某时刻t（t﹤5min）测得Y、Z两者的物质的量之比为
3:1，则X的转化率为_________
（4） 该条件下，能说明反应已达到平衡状态的是       
a．容器内z物质的量浓度为0.25mol/L
b．正反应和逆反应的速率都为0       
c．容器内X、Y、Z物质的量之比为1∶3∶2
d．容器内X气体的体积分数不变  
e. 单位时间内消耗3a mol X，同时生成2a mol Z

(10分)某同学设计了如图所示的装置（夹持装置已略去）来探究影响化学反应速率的因素。

（1）圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是
__________________________________________
（2）用上述装置进行实验，以生成15.0mL气体为计时终点，
结果为t₁﹥t₂

(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ， A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为              。
⑵已知：
① E－E→2E　 ?H＝＋a kJ/mol；
② 2A→A－A　 ?H＝－b kJ/mol；
③ E＋A→A－E　?H＝－c kJ/mol；
写出298K时，A₂与E₂反应的热化学方程式                                   。
⑶在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A₂(g)＋BC(g)X(g)　 ?H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

实验	甲	乙	丙
初始投料	2 mol A2、1 mol BC	1 mol X	4 mol A2、2 mol BC
平衡时n(X)	0.5 mol	n2	n3
反应的能量变化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
体系的压强	P1	P2	P3
反应物的转化率	1	2	3

（14分）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。
（1）氢气是清洁能源，其燃烧产物为__________。
（2）NaBH₄是一种重要的储氢载体，能与水反应达到NaBO₂，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为___________，反应消耗1mol NaBH₄时转移的电子数目为__________。
（3）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：。某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol/L，平衡时苯的浓度为bmol/L，该反应的平衡常数K＝_____。
（4）一定条件下，题11图示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。

①导线中电子移动方向为____________。
②生成目标产物的电极反应式为_________。
③该储氢装置的电流效率＝_____（＝×100%，计算结果保留小数点后1位）