尿素（H₂NCONH₂)是有機(jī)態(tài)氮肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的作用。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：
第一步：2NH₃(l)+CO₂H₂NCOONH₄(氨基甲酸銨)(l) △H₁
第二步：H₂NCOONH₄ (l) H2O+ H2NCONH2(l)△H₂
某化學(xué)學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在體積為1 L的密閉容器中投入4 mol NH₃和1 mol CO₂，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖I所示。

已知總反應(yīng)的快慢是由較慢的一步反應(yīng)決定的。則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第______步反應(yīng)決定，     總反應(yīng)進(jìn)行到______min時(shí)到達(dá)平衡。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖II所示，則ΔH₂______0(填“>”、“<”或“=”。）
（2）該小組將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

氮是地球上含量豐富的一種元素，其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
（1）一定溫度下，在1L容積恒定的密閉容器中充入2 mol N₂和8molH₂并發(fā)生反應(yīng)。10min達(dá)平衡，測(cè)得氨氣的濃度為0．4 mol·L^－1，此時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。若想提高氨氣的產(chǎn)率，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，提出合理的建議______________（寫出一條即可）。
（2）如圖是1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反應(yīng)生成lmol CO₂（g）和1 mol NO（g）過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________。

（3）在容積恒定的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）△H＜0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝_____________；
②試判斷K₁__________K₂（填寫“＞”“＝”或“＜”）；
③NH₃（g）燃燒的方程式為：4NH₃（g）＋7O₂（g）＝4NO₂（g）＋6H₂O（l），已知：
①2H₂（g）＋O₂（g）2H₂O（l）   △H＝－483．6 kJ／mol
②N₂（g）＋2O₂（g）2NO₂（g）   △H＝＋67．8 kJ／mol
③N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）   △H＝－92．0 kJ／mol
請(qǐng)計(jì)算NH₃（g）的燃燒熱________kJ／mol。

以下是一些物質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)（常壓）：

海底蘊(yùn)藏著大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤氣（CO、H₂），再合成甲醇來(lái)代替日益供應(yīng)緊張的燃油。
已知：① CH₄(g)＋H₂O (g)＝CO (g)＋3H₂ (g)    △H₁＝+206.2kJ·mol^-1
② CH₄(g)＋O₂(g)＝CO(g)＋2H₂(g)    △H₂=－35.4 kJ·mol^-1
③ CH_­­4 (g)＋2H₂O (g)＝CO­₂ (g)＋4H₂ (g)  △H₃＝+165.0 kJ·mol^-1
（1）CH₄(g)與CO₂ (g)反應(yīng)生成CO(g)和H₂(g)的熱化學(xué)方程式為    。
（2）從原料、能源利用的角度，分析反應(yīng)②作為合成甲醇更適宜方法的原因是    。
（3）水煤氣中的H₂可用于生產(chǎn)NH₃，在進(jìn)入合成塔前常用[Cu(NH₃)₂]Ac溶液來(lái)吸收其中的CO，防止合成塔中的催化劑中毒，其反應(yīng)是： [Cu(NH₃)₂]Ac + CO + NH₃  [Cu(NH₃)₃]Ac·CO   △H＜0
[Cu(NH₃)₂]Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是    。
（4）將CH₄設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置示意如下圖（A、B為多孔性石墨棒）。持續(xù)通入甲烷，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗甲烷體積VL。0＜V≤44.8 L時(shí)，電池總反應(yīng)方程式為    。

② 44.8 L＜V≤89.6 L時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)為    。
③ V="67.2" L時(shí)，溶液中離子濃度大小關(guān)系為    。

人類活動(dòng)產(chǎn)生的CO₂長(zhǎng)期積累，威脅到生態(tài)環(huán)境，其減排問(wèn)題受到全世界關(guān)注。
（1）工業(yè)上常用高濃度的K₂CO₃溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用電解法使K₂CO₃溶液再生，其裝置示意圖如下：

在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括                    和H ⁺+ HCO₃^-=H₂O+CO₂↑。
簡(jiǎn)述CO₃^2-在陰極區(qū)再生的原理                。
（2）再生裝置中產(chǎn)生的CO₂和H₂在一定條件下反應(yīng)生成甲醇等產(chǎn)物，工業(yè)上利用該反應(yīng)合成甲醇。
已知：25 ℃，101 KPa下：
H₂(g)+1/2 O₂(g)=H₂O(g)  Δ H₁=" -242" kJ/mol
CH₃OH(g)+3/2 O₂(g)=CO₂ (g)+2 H₂O(g)  Δ H₂=" -676" kJ/mol
寫出CO₂和H₂生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式          。
下面表示合成甲醇的反應(yīng)的能量變化示意圖，其中正確的是     （填字母序號(hào)）。

a                    b                   c                   d
（3）微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。已知某種甲醇
微生物燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，示意圖如下：

該電池外電路電子的流動(dòng)方向?yàn)?u>           （填寫“從A到B”或“從B到A”）。
工作結(jié)束后，B電極室溶液的pH與工作前相比將         （填寫“增大”、“減小”或“不變”，溶液體積變化忽略不計(jì)）。
A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)式為            。

“溫室效應(yīng)”是哥本哈根氣候變化大會(huì)研究的環(huán)境問(wèn)題之一。CO₂是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO₂是解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑。
（1）下列措施中，有利于降低大氣中CO₂濃度的有         （填字母）。
A．采用節(jié)能技術(shù)，減少化石燃料的用量
B．鼓勵(lì)乘坐公交車出行，倡導(dǎo)低碳生活
C．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源替代化石燃料
（2）一種途徑是將CO₂轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如：
2CO₂（g）+2H₂O（l）＝C₂H₄（g）+3O₂（g）    △H_l="+1411.0" kJ／mol
2CO₂（g）+3H₂O（l）＝C₂H₅OH（l）+3O₂（g）   △H₂="+1366.8" kJ／mol
則由乙烯水化制乙醇的熱化學(xué)方程式是               。
（3）在一定條件下，6H₂（g）+2CO₂（g）CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）。

（Ⅰ）甲醇燃料電池（DNFC）被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車最佳候選動(dòng)力源。
（1）25℃、101 kPa時(shí)，1 mol CH₃OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ/mol，則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為:　　　　                                    　 。
（2）甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下。甲醇進(jìn)入      極（填“正”或“負(fù)”），寫出該極的電極反應(yīng)式                       。

（Ⅱ）鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極隔板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：Pb＋PbO₂＋4H^＋＋2SO₄^2－2PbSO₄＋2H₂O，請(qǐng)回答下列問(wèn)題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
（1）放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是                      電解液中H₂SO₄的濃度將變　　　 ；
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時(shí)，若按右圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電極上生成　　　　B電極上生成　　　     　。

 

二甲醚（CH₃OCH₃）是無(wú)色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H₂、CO、和少量CO₂）直接制備二甲醚，其中主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng)（均為可逆反應(yīng)）：
①CO(g)+ 2H₂(g) = CH₃OH(g)                                 △H₁=—90．1 kJ·mol^-1
②CO₂(g)+ 3H₂(g) = CH₃OH(g)+H₂O(g)                     △H₂=—49．0 kJ·mol^-1
水煤氣變換反應(yīng)③CO(g) + H₂O (g)=CO₂(g)+H₂(g)            △H₃=—41．1 kJ·mol^-1
二甲醚合成反應(yīng)④2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)         △H₄=—24．5 kJ·mol^-1
（1）由H₂和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為                            。
（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①，下列描述能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是             。
a.容器中氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
b.容器中氣體密度保持不變 
c.CH₃OH(g)濃度保持不變
d.CH₃OH(g)的消耗速率等于H₂ (g)的消耗速率
（3）一定溫度下，將8mol CH₃OH(g)充入5L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)④，一段時(shí)間后到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)過(guò)程中共放出49kJ熱量，則CH₃OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為       ，該溫度下，平衡常數(shù)K=             ；該溫度下，向容器中再充入2mol CH₃OH(g)，對(duì)再次達(dá)到的平衡狀態(tài)的判斷正確的是             。
a.CH₃OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小
b.CH₃OCH₃ (g)的體積分?jǐn)?shù)增大
c.H₂O(g)濃度為0．5mol·L^-1
d.容器中的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的1．25倍
（4）二甲醚—氧氣燃料電池具有啟動(dòng)快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇燃料電池，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚—氧氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為                             ；消耗2．8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣時(shí)，理論上流經(jīng)外電路的電子       mol

汽車尾氣中NO_x的消除及無(wú)害化處理引起社會(huì)廣泛關(guān)注。
（1）某興趣小組查閱文獻(xiàn)獲得如下信息：
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)) △H=―483.6kJ/mol
則反應(yīng)2H₂(g)+2NO(g)=2H₂O(g)+N₂(g) △H=          。
（2）該小組利用電解原理設(shè)計(jì)了如圖1裝置進(jìn)行H₂還原NO的實(shí)驗(yàn)[高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H⁺)為介質(zhì)，金屬鈀薄膜做電極]。

鈀電極A為  極，電極反應(yīng)式為              。
（3）氨法催化還原NO原理如下：
主反應(yīng)：4NO(g)+4NH₃(g)+O₂(g) 4N₂(g)+6H₂O(g)   (△H <0)
副反應(yīng)：4NH₃(g)+3O₂(g)2N₂(g)+6H₂O(g)
4NH₃(g)+ 4O₂(g)2N₂O(g)+6H₂O(g)
4NO(g)+4NH₃(g)+3O₂(g)4N₂O(g)+6H₂O(g)
有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論如圖2、圖3所示，據(jù)此回答以下問(wèn)題：

①催化還原NO應(yīng)控制n(NH₃)/n(NO)的最佳值為            ，理由是           。
②主反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式：K=                       ，隨著溫度的增加，K將  (選填“增加”、 “減小”或“不變”。
③影響N₂O生成率的因素有          、氧氣濃度和           。

氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
（1）工業(yè)合成氨時(shí)，合成塔中每產(chǎn)生1 mol NH₃，放出46.1 kJ的熱量。
① 工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是        。
② 已知：
N₂ (g)2N (g)
H₂ (g)2H (g)
則斷開(kāi)1 mol N－H鍵所需的能量是_______kJ。
（2）下表是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N₂):n(H₂)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合物中NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線。

① 曲線a對(duì)應(yīng)的溫度是       。
② 關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng)，下列敘述正確的是      （填字母）。
A. 及時(shí)分離出NH₃可以提高H₂的平衡轉(zhuǎn)化率
B. 加催化劑能加快反應(yīng)速率且提高H₂的平衡轉(zhuǎn)化率
C. 上圖中M、N、Q點(diǎn)平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的H₂轉(zhuǎn)化率是       。
（3）氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應(yīng)為：
4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) + 6H₂O(g)。
則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是       。