（10分）將一定量的SO₂和含0.7mol氧氣的空氣(忽略CO₂)放入0.5 L密閉容器內，550℃時，在催化劑作用下發(fā)生反應：（正反應放熱）。測得n（O₂）隨時間的變化如下表

反應達到5s后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體體積減少了22. 4L（此體積為標準狀況下的體積）；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O₂，氣體的體積又減少了5.6L（此體積為標準狀況下的體積）。
請回答下列問題：
（1）用O₂表示從0-ls內該反應的平均反應速率為__________________。
（2）O₂的平衡濃度c (O₂)=____________________________；
（3） 4s時，SO₂的生成速率____________（填“大于”、“小于”或“等于”）O₂的消耗速率。
（4）求該反應達到平衡時SO₂的轉化率是________（用百分數表示）。
（5）若將平衡混臺氣體中SO₃的5%通入過量的BaCl₂溶液，生成沉淀_______克（計算結果保留一位小數）。

(18分)能源的開發(fā)和利用是當前科學研究的重要課題。
(1)利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下前實現如下變廢為寶的過程：
mCeO₂ (m-x)CeO₂xCe+xO₂
(m-x)CeO₂xCe+xH₂O+xCO₂mCeO₂+xH₂+xCO
上述過程的總反應是           ,該反應將太陽能轉化為         。
(2)CO、O₂和KOH溶液構成的燃料電池的負極電極反應式為               。該電池反應可獲得K₂CO₃溶液，某溫度下0.5molL^-1 K₂CO₃溶液的pH=12，若忽略CO₃^2-的第二級水解，則CO₃^2- +H₂OHCO₃^-+OH^-的平衡常熟K_h=        。
(3)氯堿工業(yè)是高耗能產業(yè)，下列將電解池與燃料電池相組合的工藝可以節(jié)能30％以上。

①電解過程中發(fā)生反應的離子方程式是            ，陰極附近溶液PH      (填“不變”、“升高”或“下降”)。
②如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，精制過程需添加鋇試劑除去SO₄^2-，該鋇試劑可選用下列試劑中的        。
a．Ba(OH)₂    b．Ba(NO₃)₂    c．BaCl₂
現代工藝中更多使用BaCO₃除SO₄^2-，請寫出發(fā)生反應的離子方程式       。
③圖中氫氧化鈉溶液的質量分數a％ b％(填“>”、‘‘=”或“<”)，，燃料電池中負極上發(fā)生的電極反應為                。

(16分)合成氨技術的發(fā)明使工業(yè)化人工固氮成為現實。
(1)已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) H=-92．2kJ·mol^-1。在一定條件下反應時，當生成標準狀況下33.6LNH₃時，放出的熱量為           。
(2)合成氨混合體系在平衡狀態(tài)時NH₃的百分含量與溫度的關系如下圖所示。由圖可知：

①溫度T₁、T₂時的平衡常數分別為K₁、K₂，則K₁     K₂ (填“>”或“<”)。若在恒溫、恒壓條件下，向平衡體系中通入氦氣，平衡     移動、(填“向左”、“向右”或“不”)。
②T₂溫度時，在1L的密閉容器中加入2.1mol N₂、l.5molH₂，經10min達到平衡，則v(H₂)=         。達到平衡后，如果再向該容器內通入N₂、H₂、NH₃各0.4mol，則平衡     移動(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)工業(yè)上用CO2和NH3反應生成尿素：CO₂(g)+2NH₃(g)H₂O(1)+CO(NH₂)₂(1) △H，
在一定壓強下測得如下數據：

①則該反應△H   0，表中數據a   d，b   f(均選填“>”、‘‘=”或“<”)。
②從尿素合成塔內出來的氣體中仍含有一定量的CO₂、NH₃，應如何處理            。

（14分）甲醇是重要的化工原料，在工業(yè)生產上的應用十分廣泛。
（1）利用太陽能或生物質能分解水制H₂，然后可將H₂與CO₂轉化為甲醇。已知：
光催化制氫：2H₂O(l)===2H₂(g)＋O₂(g)  ΔH＝＋571.5 kJ/mol   ①
H₂與CO₂耦合反應：3H₂(g)＋CO₂(g)===CH₃OH(l)＋H₂O(l)  ΔH＝－137.8 kJ/mol   ②
則反應：2H₂O(l)＋CO₂(g) = CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)的ΔH＝     kJ/mol。
你認為該方法需要解決的技術問題有     （填字母）。
a. 開發(fā)高效光催化劑
b. 將光催化制取的H₂從反應體系中有效分離，并與CO₂耦合催化轉化
c. 二氧化碳及水資源的來源供應
（2）工業(yè)上由甲醇制取甲醛的兩種方法如下（有關數據均為在298 K時測定）：
反應I：CH₃OH(g)＝HCHO(g)＋H₂(g)  ΔH₁＝＋92.09kJ/mol，K₁＝3.92×10^－11。
反應II：CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)＝HCHO(g)＋H₂O(g)  ΔH₂＝－149.73 kJ/mol，K₂＝4.35×10²⁹。
①從原子利用率看，反應     （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。從反應的焓變和平衡常數K值看，反應   制甲醛更有利。
②下圖是甲醇制甲醛有關反應的lgK（平衡常數的對數值）隨溫度T的變化。圖中曲線（1）表示的是反應     。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脫氮工藝進行處理，在硝化細菌的作用下將NH₄^＋氧化為NO₃^－（2NH₄⁺+3O₂＝2HNO₂+2H₂O +2H⁺；2HNO₂ +O₂＝2HNO₃）。然后加入甲醇，甲醇和NO₃^－反應轉化為兩種無毒氣體。
①上述方法中，1 g銨態(tài)氮元素轉化為硝態(tài)氮元素時需氧的質量為     g。
②寫出加入甲醇后反應的離子方程式：     。
（4）甲醇燃料電池的工作原理如圖所示，則該電池負極的電極反應式為   。

（14分）氫是一種重要的非金屬元素。氫的單質及其化合物在科學研究和工業(yè)生產中有著廣泛而重要的作用。
（1）某硝酸廠處理尾氣中NO的方法是：催化劑存在時用H₂將NO還原為N₂。
已知：

則H₂還原NO生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式是：
                                                  。
（2）在一定條件下，用H₂將二氧化碳轉化為甲烷的反應如下：
CO₂(g)+4H₂ (g) CH₄ (g)+2H₂O(g)
向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃時發(fā)生上述反應，達到平衡時各物質的濃度分別為CO₂ 0.2mol·L^一1，H₂ 0.8mol·L^一1，CH₄0.8mol·L^一1，H₂O1.6mol·L^一1。則CO₂的平衡轉化率為   。上述反應的平衡常數表達式K=     。200℃時該反應的平衡常數K=64.8，則該反應的△H   0（填“>’’或“<”）。
（3）某研究小組以H₂與CaCl₂制備某種鈣的化合物。已知反應只生成甲、乙兩種化合物。對產物分析發(fā)現：化合物甲的組成中鈣、氯元素的質量分數分別為52.29%、46.41%，化合物乙的水溶液顯酸性。請回答下列問題：
①乙的化學式為            。
②甲與水反應可得H₂，其化學方程式是：
                                。
（4）H₂的獲得途徑很多，由哈工大研究小組設計的微生物電解有機廢水法，既可以清除廢水中的有機雜質，同時可以獲得氫氣。下圖為一種處理含甲醇工業(yè)廢水的微生物電解池，寫出電解過程中，陽極發(fā)生的電極反應式：                 。

（本題16分）
（1）為了減輕汽車尾氣造成的大氣污染，人們開始探索利用NO和CO在一定條件下轉化為兩種無毒氣體E和F的方法(已知該反應△H<0). 在2 L密閉容器中加入一定量NO和CO，當溫度分別在T₁和T₂時，測得各物質平衡時物質的量如下表：

物質 T/℃     n/mol	NO	CO	E	F
初始	0.100	0.100	0	0
T1	0.020	0.020	0.080	0.040
T2	0.010	0.010	0.090	0.045

由于溫室效應和資源短缺等問題，如何降低大氣中的CO₂含量并加以開發(fā)利用，引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂生產燃料甲醇, 一定條件下發(fā)生如下反應：
CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)
（1）寫出該反應的平衡常數表達式：K＝                 ；已知：K(300℃)＞K(350℃)，則該反應是_______反應。（填“吸熱”或“放熱”）
（2）下列情況不能說明該反應一定達到平衡的是      
A混合氣體的平均平均相對分子質量不變         B混合氣體的壓強不變
C單位時間內生成3mol H—H鍵，同時生成2 mol C=O鍵   
D．混合氣體中 c (H₂) : c (CH₃OH) = 3:1
（3）為探究反應原理，現進行如下實驗：在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。從反應開始到平衡，用H₂濃度變化表示的平均反應速率v(H₂)為           mol·L^－1·min^－1

（4）下列措施中能使（3）題中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的有           。(填字母)
A升高溫度          B加入催化劑      C將H₂O(g)從體系中分離           
D充入He(g)，使體系總壓強增大          E．再充入1molCO₂和3molH₂
（5）若在另一個密閉容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，保持壓強不變,并使初始體積與（3）題中容器體積相等，且在相同的溫度下進行反應，達到平衡時該容器中的CO₂的體積百分數 ________（3）題中的CO₂的體積百分數。(填“>”或“<”或“=”)

（8分）在一定溫度下，體積為2 L的密閉容器中，NO₂和N₂O₄之間發(fā)生反應：2NO₂ (g) (紅棕色)N₂O₄(g) (無色)，如圖所示。

（1）曲線           (填“X”或“Y”)表示NO₂的物質的量隨時間的變化曲線。
（2）若升高溫度，則v(正)       ，v(逆)       。(填“加快”或“減慢”)。
（3）若上述反應在甲、乙兩個相同容器內同時進行，分別測得甲中v(NO₂)＝18 mol/(L·min)，乙中v(N₂O₄)＝0．2 mol/(L·s)，則         中反應更快。
（4）在0到1 min中內用X表示該反應的速率是               ，該反應達限度時，Y的轉化率                ，反應開始時與反應達平衡狀態(tài)時的壓強之比為         。

（12分）科學家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
（1）合成氨的原理為：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) H="-92.4" kJ／mol，該反應的能量變化如圖所示。

①在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E₂的變化是          (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②將0.3 mol N₂和0.5 mol H₂充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達到平衡，測得容器內氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/70/b/mlpjh1.png" style="vertical-align:middle;" />，此時H₂的轉化率為        （計算出結果）；欲提高該容器中H₂的轉化率，下列措施可行的是          (填選項字母)。

、隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了普遍的重視。
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產甲醇：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)
下圖表示該反應進行過程中能量（單位為kJ·mol^-1）的變化。該反應是     （填“吸熱”或“放熱”）反應。

（2）某溫度下，若將6mol CO₂和8 mol H₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質的量隨時間變化的曲線如下圖實線所示（圖中字母后的數字表示對應的坐標）。

①在反應進行的0～1min內，該反應的平均速率v(H₂)＝                   。
②如果改變影響化學平衡的一個因素（如：溫度、濃度、壓強），反應將向著能夠減弱這種改變的方向進行（如增大H₂的濃度，反應向右進行以減弱外界條件增大H₂的濃度的影響）直至達到新的平衡。若上述反應體系不改變反應物的物質的量，僅分別改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H₂的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I改變的實驗條件是               ，曲線Ⅱ改變的實驗條件是              。
（3）下列各項中，不能夠說明CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)已達到平衡的是          （單選）。