在298 K、1.01×10⁵ Pa下,將22 g CO₂通入750 mL 1 mol·L^-1NaOH溶液中充分反應(yīng),測得反應(yīng)放出x kJ的熱量。已知在該條件下,1 mol CO₂通入1 L 2 mol·L^-1 NaOH溶液中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量。則CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO₃的熱化學(xué)方程式為(　　)

A．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x)kJ·mol-1

B．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2x-y)kJ·mol-1

C．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1

D．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(8x-2y)kJ·mol-1

通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強弱,也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。

化學(xué)鍵	Si—O	Si—Cl	H—H	H—Cl	Si—Si	Si—C
鍵能/kJ·mol-1	460	360	436	431	176	347

 
請回答下列問題:
(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低(填“>”或“<”)。
SiC　　　　Si;SiCl₄　　　　SiO₂。 
(2)如圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子,請在立方體的頂點用“”表示出與之緊鄰的硅原子。

(3)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應(yīng)制取:SiCl₄(g)+2H₂(g)Si(s)+4HCl(g),該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=　　　kJ/mol。 

2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)2CO₂(g)+N₂(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,c(CO₂)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線,如圖所示。

據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的ΔH　　0(填“>”或“<”)。 
②在T₂溫度下,0～2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N₂)=　　　　。 
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S₁>S₂,在上圖中畫出c(CO₂)在T₁、S₂條件下達到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t₁時刻達到平衡狀態(tài)的是　　　　(填代號)。 


(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH₄(g)+2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)     ΔH₁="-867" kJ/mol
2NO₂(g)N₂O₄(g)   ΔH₂="-56.9" kJ/mol
寫出CH₄(g)催化還原N₂O₄(g)生成N₂(g)和H₂O(g)的熱化學(xué)方程式:　                 。 
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達到低碳排放的目的。如圖是通過人工光合作用,以CO₂和H₂O為原料制備HCOOH和O₂的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為　                   。 

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
（1）在固定容積的密閉容器中，進行如下化學(xué)反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g） △H=—92．4kJ/mol，
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常數(shù)K	4.1×106	K1	K2

 
試判斷K₁       K₂（填寫“>” “ =”或“<”）。
（2）用2mol N₂和3mol H₂合成氨，三容器的反應(yīng)溫度分別為T₁、T₂、T₃且恒定不變，在其它條件相同的情況下，實驗測得反應(yīng)均進行到t min時N₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示，此時甲、乙、丙三個容器中一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是        ，都達到平衡狀態(tài)時，N₂轉(zhuǎn)化率最低的是   。

（3）NH₃與CO₂在120^oC，催化劑作用下可以合成反應(yīng)生成尿素：CO₂ +2NH₃（NH₂）₂CO +H₂O
在密閉反應(yīng)容器中，混合氣體中NH₃的含量變化關(guān)系如圖所示

（該條件下尿素為固體）。則A點的正反應(yīng)/速率（CO₂）      B點的逆反應(yīng)速率（CO₂）（填寫“>”“=”或“<”），NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為____         ；
（4）已知下列熱化學(xué)方程式：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）   △H = -571．6kJ/mol
N₂（g）+O₂（g）2NO（g）    △H =+180kJ/mol
請寫出用NH₃還原NO的熱化學(xué)方程式_                 ；
（5）氨氣在純氧中燃燒，生成一種單質(zhì)和水，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____     。科學(xué)家利用此原理，設(shè)計成氨氣－氧氣燃料電池，則通人氨氣的電極是        （填“正極”或“負(fù)極”），在堿性條件下，通人氨氣的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                                  。

丙烷在燃燒時能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。已知：
①2C₃H₈(g) ＋7O₂(g) = 6CO(g)＋8H₂O(g)  △H = －2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O₂(g) = 2CO₂(g)             △H = －566 kJ/mol
③H₂O(l) = H₂O(g)    △H =" +" 44.0 kJ/mol
（1）寫出C₃H₈燃燒時燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                            。
（2）C₃H₈在不足量的氧氣里燃燒，生成CO、CO₂、H₂O(g)，將所有的產(chǎn)物通入一個體積固定的密閉
容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng)： CO(g) +  H₂O(g)CO₂(g) +  H₂(g)
該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

 
保持溫度為800℃，在甲、乙兩個恒容密閉容器中，起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料，充分反應(yīng)直至達到平衡。

	H2O	CO	CO2	H2
甲 （質(zhì)量/g）	1.8	8.4	a	1
乙 （質(zhì)量/g）	1.8	2.8	0	0

 
①起始時，要使甲容器中反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，則a的取值范圍是                 ；達到平衡
時，乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為        。
②如圖表示上述甲容器中反應(yīng)在t₁時刻達到平衡，在t₂時刻因改變某一個條件而發(fā)生變化的情況。則t₂時刻改變的條件可能是                            、                   （答兩個要點即可）。

（3）CO₂可用NaOH溶液吸收得到Na₂CO₃或NaHCO₃。
① Na₂CO₃溶液中離子濃度由大到小的順序為　　          　　　　　　　　   　　　　　；
② 已知25℃時，H₂CO₃的電離平衡常數(shù)K₁ = 4.4×10^-7 mol/L、K₂ = 4.7×10^-11 mol/L，當(dāng)Na₂CO₃溶液的pH為11時， 溶液中c(HCO₃^-)∶c(CO₃^2-) =            。
③ 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液中c(OH^-) － c(H⁺ ) =                        [用含c(HCO₃^－)、c(H₂CO₃)的符號表示]。

工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)為：4NH₃（g）+5O₂（g）4NO（g）+6 H₂O（g）△H。
（1）已知氫氣的燃燒熱為285．8 kJ/mol。
N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g） △H=－92．4 kJ/mol;
H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44．0 kJ/mol;
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180．6 kJ/mol。
則上述工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)的△H=                        。
（2）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表：

①反應(yīng)在第2 min到第4 min時，O₂的平均反應(yīng)速率為                  。
②反應(yīng)在第6 min時改變了條件，改變的條件可能是         （填序號）。
A．使用催化劑     B．升高溫度  C．減小壓強     D．增加O₂的濃度
③下列說法中能說明4NH₃（g）+5O₂（g）4NO（g）+6 H₂ O（g）達到平衡狀態(tài)的是       （填序號）。
A．單位時間內(nèi)生成n mol NO的向時，生成n mol NH₃
B．條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
C．百分含量w（NH₃）=w（NO）
D．反應(yīng)速率v（NH₃）：u（O₂）：v（NO）：v（H₂O）=4：5：4：6
E．若在恒溫恒壓下容積可變的容器中反應(yīng)，混合氣體的密度不再變化
（3）某研究所組裝的CH₃OH－O₂燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質(zhì)為____     。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為：                        。
③以此電池作電源，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理（裝置如圖所示）的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁并有氣泡產(chǎn)生，其原因可能是                                  （用相關(guān)的離子方程式表示）。

“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學(xué)家研究的主要課題。
（1）寫出CO₂與H₂反應(yīng)生成CH₄和H₂O的熱化學(xué)方程式                    。
已知： ① CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)    ΔH＝－41kJ·mol^－1
② C(s)+2H₂(g)CH₄(g)            ΔH＝－73kJ·mol^－1
③ 2CO(g)C(s)+CO₂(g)          ΔH＝－171kJ·mol^－1
（2）將燃煤廢氣中的CO₂轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為：2CO₂(g) + 6H₂(g)CH₃OCH₃(g) + 3H₂O(g)。已知一定條件下，該反應(yīng)中CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H₂) / n(CO₂)]的變化曲線如下左圖：
①在其他條件不變時，請在上圖中畫出平衡時CH₃OCH₃的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[n(H₂) / n(CO₂)]變化的曲線圖。

②某溫度下，將2.0molCO₂(g)和6.0molH₂(g)充入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)到達平衡時，改變壓強和溫度，平衡體系中CH₃OCH₃(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，關(guān)于溫度和壓強的關(guān)系判斷正確的是            ；

A. P₃＞P₂，T₃＞T₂        B. P₁＞P₃，T₁＞T₃   C. P₂＞P₄，T₄＞T₂        D. P₁＞P₄，T₂＞T₃
③在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫 氣，一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是      ；
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小
B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
D. 反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
（3）最近科學(xué)家再次提出“綠色化學(xué)”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO₂轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇。甲醇可制作燃料電池，寫出以稀硫酸為電解質(zhì)甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式__                             。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液，如果起始時盛有1000mL pH＝5的硫酸銅溶液（25℃，CuSO₄足量），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，此時可觀察到的現(xiàn)象是                     ；若要使溶液恢復(fù)到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入      （填物質(zhì)名稱），其質(zhì)量約為   g。

某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO₂)在太陽能作用下將H₂O、CO₂轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂、CO。其過程如下：
mCeO₂ (m－x)CeO₂·xCe＋xO₂
(m－x)CeO₂·xCe＋xH₂O＋xCO₂mCeO₂＋xH₂＋xCO
下列說法不正確的是（  ）

A．該過程中CeO2沒有消耗

B．該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化

C．圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO＋4OH－－2e－=CO32-＋2H2O

（1）生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng)：①C(s)＋CO₂(g)??2CO(g)　ΔH₁；
②CO(g)＋H₂O(g) H₂(g)＋CO₂(g)　ΔH₂；
③C(s)＋H₂O(g) CO(g)＋H₂(g)　ΔH₃；
上述反應(yīng)ΔH₃與ΔH₁、ΔH₂之間的關(guān)系為__________________________________。
（2）將CH₄轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為
2CH₄(g)＋3O₂(g) 2CO(g)＋4H₂O(g)
ΔH＝－1 038 kJ·mol^－1。
工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)：
①X在750 ℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；
②Y在600 ℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；
③Z在440 ℃時催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×10⁶倍；
根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是________(填“X”或“Y”或“Z”)，選擇的理由是________________________________________________________；
（3）請畫出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標(biāo)注。

已知298K時下述反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)：