(14分)加大對煤燃燒產(chǎn)生的廢氣、廢渣的處理已刻不容緩。
（1） 對燃煤的廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí)，可利用甲烷催化還原氮氧化物，如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝b kJ·mol^－1
則反應(yīng)CH₄(g)＋2NO₂(g)===N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)的ΔH＝________ kJ·mol^－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
（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)；ΔH
① 該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。
② 已知在某壓強(qiáng)下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí)，CO₂的轉(zhuǎn)化率如右圖所示。該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。若溫度不變，減小反應(yīng)投料比[n(H₂) /n(CO₂)]，則K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③ 二甲醚燃料電池具有啟動(dòng)快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為____________________________。

（3） 以CO₂為原料合成的碳酸酯(僅含碳、氫、氧三種元素)是用途廣泛的化學(xué)品，某種碳酸酯(DPC)水解產(chǎn)物之一遇氯化鐵溶液顯紫色，右圖為它的核磁共振氫譜圖，請寫出DPC的結(jié)構(gòu)簡式：____________。
（4） 某電廠的粉煤灰含莫來石(主要成分為Al₆Si₂O₁₃、SiO₂)。將其和純堿在高溫下燒結(jié)，可制取NaAlSiO₄(霞石)、Na₂SiO₃和NaAlO₂，有關(guān)化學(xué)方程式(反應(yīng)條件均為高溫)為：
Al₆Si₂O₁₃＋3Na₂CO₃===2NaAlSiO₄＋4NaAlO₂＋3CO₂↑
Al₆Si₂O₁₃＋5Na₂CO₃===2Na₂SiO₃＋6NaAlO₂＋5CO₂↑
SiO₂＋Na₂CO₃===Na₂SiO₃＋CO₂↑
則用1 mol Al₆Si₂O₁₃和4 mol SiO₂通過以上反應(yīng)制得5 mol NaAlO₂，共消耗Na₂CO₃為________mol。

對于可逆反應(yīng)4NH₃+5O₂4NO+6H₂O(g)，下列敘述不正確的是 （    ）   

A．達(dá)到平衡時(shí)，4v（O2）正=5v（NO）逆

B．達(dá)到平衡狀態(tài)后，NH3、O2、NO 、H2O(g)的物質(zhì)的量保持不變。

C．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，若增加容器體積，則反應(yīng)速率增大

D．若單位時(shí)間生成xmolNO的同時(shí)，生成xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

化學(xué)平衡狀態(tài)I、II、III的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

編號(hào)	化學(xué)方程式	平衡常數(shù)	溫度
			979K	1173K
I	Fe(s)+CO2(g) 2 FeO(s)+CO(g)	K1	1.47	2.15
II	CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)	K2	1.62	b
III	Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)	K3	a	1.68

根據(jù)以上信息判斷，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是
A．a(chǎn)>b                                       B．增大壓強(qiáng)，平衡狀態(tài)II不移動(dòng)
C．升高溫度平衡狀態(tài)III向正反應(yīng)方向移動(dòng)       D．反應(yīng)II、III均為放熱反應(yīng)

（16分）碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一種值得期待的新的生活方式，請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）近年來，我國儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣�法提純，其反應(yīng)化學(xué)方程式為：
____C+____K₂Cr₂O₇ +               ====___CO₂↑+ ____K₂SO₄ + ____Cr₂（SO₄）₃+ ____H₂O  
請完成并配平上述化學(xué)方程式。
其中氧化劑是________________，氧化產(chǎn)物是_________________
（2）甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）△H₁＝－116 kJ·mol^－1
①已知： △H₂＝－283 kJ·mol^－1
     △H₃＝－242 kJ·mol^－1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO ₂和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程為                     ；
②在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃、270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H₂和CO的起始組成比（起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請回答：

�。┰谏鲜鋈�種溫度中，曲線Z對應(yīng)的溫度是                
ⅱ）利用圖中a點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出曲線Z在對應(yīng)溫度下CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）的平衡常數(shù)K=                    。
③在某溫度下，將一定量的CO和H₂投入10L的密閉容器中，5min時(shí)達(dá)到平衡，各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol?L^-1)變化如下表所示：

	0min	5min	10min
CO	0.1		0.05
H2	0.2		0.2
CH3OH	0	0.04	0.05

   若5min～10min只改變了某一條件，所改變的條件是                        ；且該條件所改變的量是              。

下列實(shí)驗(yàn)過程中曲線變化不正確的是

A．①表示Na2CO3溶液中滴入稀鹽酸

B．②表示溴水中滴入Na2SO3溶液

C．③表示HCl和MgCl2溶液中滴入氨水

D．④表示一定條件下反應(yīng):2SO2+O22SO3 ΔH< 0 ，達(dá)平衡后，增大壓強(qiáng)

（14分）氫是一種重要的非金屬元素。氫的單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)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(shí)用H₂將NO還原為N₂。
已知：

則H₂還原NO生成氮?dú)夂退�蒸氣的熱化學(xué)方程式是：
                                                  。
（2）在一定條件下，用H₂將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)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(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)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(zhuǎn)化率為   。上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=     。200℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8，則該反應(yīng)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(yīng)只生成甲、乙兩種化合物。對產(chǎn)物分析發(fā)現(xiàn)：化合物甲的組成中鈣、氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(xué)式為            。
②甲與水反應(yīng)可得H₂，其化學(xué)方程式是：
                                。
（4）H₂的獲得途徑很多，由哈工大研究小組設(shè)計(jì)的微生物電解有機(jī)廢水法，既可以清除廢水中的有機(jī)雜質(zhì)，同時(shí)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(yīng)式：                 。

某恒溫密閉容器中，可逆反應(yīng)A(s)  B+C(g) ΔH=" +Q" kJ·mol^－1（Q＞０）達(dá)到平衡�？s小容器體積，重新達(dá)到平衡時(shí)，C(g)的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是
A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能為固態(tài)或液態(tài)
B.平衡時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)n(A)_消耗﹕n(C)_消耗=1﹕1
C. 若開始時(shí)向容器中加入1molB和1molC，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量Q kJ
D. 保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

（14分）甲醇是重要的化工原料，在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用十分廣泛。
（1）利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H₂，然后可將H₂與CO₂轉(zhuǎn)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(yīng)：3H₂(g)＋CO₂(g)===CH₃OH(l)＋H₂O(l)  ΔH＝－137.8 kJ/mol   ②
則反應(yīng)：2H₂O(l)＋CO₂(g) = CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)的ΔH＝     kJ/mol。
你認(rèn)為該方法需要解決的技術(shù)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(yīng)體系中有效分離，并與CO₂耦合催化轉(zhuǎn)化
c. 二氧化碳及水資源的來源供應(yīng)
（2）工業(yè)上由甲醇制取甲醛的兩種方法如下（有關(guān)數(shù)據(jù)均為在298 K時(shí)測定）：
反應(yīng)I：CH₃OH(g)＝HCHO(g)＋H₂(g)  ΔH₁＝＋92.09kJ/mol，K₁＝3.92×10^－11。
反應(yīng)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(yīng)     （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。從反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)K值看，反應(yīng)   制甲醛更有利。
②下圖是甲醇制甲醛有關(guān)反應(yīng)的lgK（平衡常數(shù)的對數(shù)值）隨溫度T的變化。圖中曲線（1）表示的是反應(yīng)     。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脫氮工藝進(jìn)行處理，在硝化細(xì)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(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體。
①上述方法中，1 g銨態(tài)氮元素轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮元素時(shí)需氧的質(zhì)量為     g。
②寫出加入甲醇后反應(yīng)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(fù)極的電極反應(yīng)式為   。

(18分)能源的開發(fā)和利用是當(dāng)前科學(xué)研究的重要課題。
(1)利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下前實(shí)現(xiàn)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(yīng)是           ,該反應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為         。
(2)CO、O₂和KOH溶液構(gòu)成的燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為               。該電池反應(yīng)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(jí)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(chǎn)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(yīng)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(xiàn)代工藝中更多使用BaCO₃除SO₄^2-，請寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式       。
③圖中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a％ b％(填“>”、‘‘=”或“<”)，，燃料電池中負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為                。

下面關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的限度的敘述中，正確的是

A．化學(xué)反應(yīng)的限度都相同

B．可以通過改變溫度控制化學(xué)反應(yīng)的限度

C．可以通過延長化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間改變化學(xué)反應(yīng)的限度

D．當(dāng)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下達(dá)到限度時(shí)，反應(yīng)即停止