13．碳單質在工業(yè)上有多種用途．
（1）焦炭可用于制取水煤氣．測得12g 碳與水蒸氣完全反應生成水煤氣時，吸收了131.6kJ熱量．該反應的熱化學方程式是C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.6kJ•mol^-1．
（2）活性炭可處理大氣污染物NO．在2L密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質），生成氣體E和F．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	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.100	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①請結合上表數(shù)據(jù)，寫出NO與活性炭反應的化學方程式C+2NO?N₂+CO₂．
②上述反應T₁℃時的平衡常數(shù)為K₁，T₂℃時的平衡常數(shù)為K₂．
Ⅰ．計算K₁=$\frac{9}{16}$．
Ⅱ．根據(jù)上述信息判斷，溫度T₁和T₂的關系是（填序號）ab．
a．T₁＞T₂         b．T₁＜T₂        c．無法比較
③在T₁溫度下反應達到平衡后，下列措施不能改變NO的轉化率的是ab．
a．增大c（NO）     b．增大壓強      c．升高溫度      d．移去部分F
（3）工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬．若0.5mol碳完全與赤鐵礦（Fe₂O₃）反應，得到0.6mol鐵，同時生成2種常見氣體CO和CO₂，則該反應的化學方程式是5C+3Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CO₂↑+CO↑+6Fe．

12．2L密閉容器中充入2molN₂ 和 6mol H₂ 2min時測得N₂反應速率為0.2mol/L mim^-1求2min時H₂的轉化率為多少．

11．一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：2置于密閉容器中發(fā)生反應NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是（　�。�

	A．	體系壓強保持不變
	B．	混合氣體顏色保持不變
	C．	SO3和NO的體積比保持不變
	D．	每消耗1molSO3 的同時生成1molNO2

10．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，請回答下列問題：
（1）一定溫度下，在一恒容的密閉容器中，由CO和H₂合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
①下列情形不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是C（填序號）．
A．每消耗1mol CO的同時生成2molH₂
B．混合氣體總物質的量不變
C．生成CH₃OH的速率與消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的濃度都不再發(fā)生變化
②CO的平衡轉化率（α）與溫度、壓強的關系如圖所示．B、C兩點的平衡常數(shù)K（B）＞K（C）（填“＞”、“=”或“＜”）．
③某溫度下，將2.0mol CO和6.0molH₂充入2L的密閉容器中，達到平衡時測得c（CO）=0.25mol/L，CO的轉化率=75%，此溫度下的平衡常數(shù)K=1.3（保留二位有效數(shù)字）．
（2）常溫下，將V mL、0.20mol/L氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol/L甲酸溶液中，充分反應，溶液pH=7，此時V＜20.00（填“＞”、“=”或“＜”）；當氫氧化鈉溶液與甲酸溶液恰好完全反應時，溶液中所含離子濃度由大到小排列順序c（Na⁺）＞c（HCOO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（3）溫度650℃的熔融鹽燃料電池，用（CO、H₂）作反應物，空氣與CO₂的混合氣體為正極反應物，鎳作電極，用Li₂CO₃和Na₂CO₃混合物作電解質．該電池的正極反應式為O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-．

9．污染與環(huán)境保護已經成為現(xiàn)在我國最熱門的一個課題，污染分為空氣污染，水污染，土壤污染等．
（1）為了減少空氣中SO₂的排放，常采取的措施有：
①將煤轉化為清潔氣體燃料．
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ•mol^-1
C（s）+1/2O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ•mol^-1
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1．
該反應的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$．
②洗滌含SO₂的煙氣．以下物質可作洗滌劑的是ac（選填序號）．
a．Ca（OH）₂      b．CaCl₂c．Na₂CO₃       d．NaHSO₃
（2）為了減少空氣中的CO₂，目前捕碳技術在降低溫室氣體排放中具有重要的作用，捕碳劑常用（NH₄）₂CO₃，反應為：（NH₄）₂CO₃（aq）+H₂O（l）+CO₂（g）=2NH₄HCO₃（aq）△H₃
為研究溫度對（NH₄）₂CO₃捕獲CO₂效率的影響，在某溫度T₁下，將一定量的（NH₄）₂CO₃溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO₂氣體（用氮氣作為稀釋劑），在t時刻，測得容器中CO₂氣體的濃度．然后分別在溫度為T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始實驗條件不變，重復上述實驗，經過相同時間測得CO₂氣體濃度，其關系如圖1，則：

①△H₃＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②在T₄～T₅這個溫度區(qū)間，容器內CO₂氣體濃度變化趨勢的原因是：T₄～T₅反應達平衡，正反應為放熱反應，隨著溫度的升高，平衡逆向移動，CO₂的吸收效率降低．
（3）催化反硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染．
①催化反硝化法中，用H₂將NO₃^-還原為N₂，一段時間后，溶液的堿性明顯增強．則反應離子方程式為：2 NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O．
②電化學降解NO₃^-的原理如圖2，電源正極為：A（選填填“A”或“B”），陰極反應式為：2NO₃^-+12 H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．

8．為了合理利用化學能，確保安全生產，化工設計需要充分考慮化學反應的焓變，并采取相應措施．化學反應的焓變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算．
（1）實驗測得，5g液態(tài)甲醇（CH₃OH）在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol．
（2）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能．從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程．在化學反應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量．

化學鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	436	391	945

已知反應N₂+3H₂?2NH₃△H=a kJ•mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的數(shù)值為-93．
（3）依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算．
已知：C（s，石墨）+0₂（g）=C0₂（g）△H₁=-akJ•mol^-1
2H₂（g）+0₂（g）=2H₂0（l）△H₂=-bkJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+50₂（g）=4C0₂（g）+2H₂0（l）△H₃=-ckJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，計算298K時由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反應的焓變：△H=（0.5c-0.5b-2a）kJ•mol^-1．

7．氮是一種重要的元素，在很多物質中都含有它的身影．
I．在9.3勝利日閱兵活動中，我國展示了多款導彈，向世界展示了我們捍衛(wèi)和平的決心和能力．偏二甲肼【（CH₃）₂NNH₂】是一種無色易燃的液體，常與N₂O₄ 作為常用火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應：
（CH₃）₂NNH₂（l ）+2N₂O₄（l）═2CO₂（g）+3N₂（g）+4H₂O（g）
（1）該反應（Ⅰ）中氧化劑是N₂O₄．
（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N₂O₄（g）?2NO₂（g）
一定溫度下，該反應的焓變?yōu)椤鱄．現(xiàn)將2mol NO₂充入一恒壓密閉容器中，如圖示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是ABD．

若在相同溫度下，將上述反應改在體積為2L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），反應4min后N₂O₄的物質的量為0.8mol，則0～4s內的平均反應速率v（NO₂）=0.2mol/L•s．
II．硝酸銨（NH₄NO₃）是一種重要的銨鹽，它的主要用途作肥料及工業(yè)用和軍用炸藥．在25℃時，將1mol 硝酸銨溶于水，溶液顯酸性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）．向該溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將逆向（填“正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為0.1mol•L^-1．（NH_3•H₂O的電離平衡常數(shù)K_b=2×10^-5 mol•L^-1）

6．北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯（C₃H₆）．
（1）丙烷脫氫可得丙烯．
已知：C₃H₈（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=+156.6kJ•mol^-1
CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=+32.4kJ•mol^-1
則相同條件下，反應C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）的△H=124.2 kJ•mol^-1．
（2）碳氫化合物完全燃燒生成CO₂和H₂O．常溫常壓下，空氣中的CO₂溶于水，達到平衡時，溶液的pH=5.60，c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol•L^-1．若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級電離，則H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的電離平衡常數(shù)Ka₁=4.2×10^-7．（已知：10^-5.60=2.5×10^-6）
（3）在1L濃度為c mol/LCH₃COOH溶液中，CH₃COOH分子、H⁺和CH₃COO^-離子物質的量之和為nc mol，則CH₃COOH在該溫度下的電離度為n-1×100%

5．下列關于熱化學反應的描述中正確的是（　　）

	A．	CO （g）的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）反應的△H=+2×283.0kJ/mol[
	B．	HCl和NaOH反應的中和熱△H=-57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca（OH）2反應的中和熱△H=2×（-57.3）kJ/mol
	C．	用等體積的0.50mol•L-1鹽酸、0.55mol•L-1NaOH溶液進行中和熱測定的實驗，會使測得的值偏大
	D．	1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱

4．由于燃料電池汽車，尤其氫燃料電池汽車可以實現(xiàn)零污染排放，驅動系統(tǒng)幾乎無噪音，且氫能取之不盡、用之不竭，燃料電池汽車成為近年來汽車企業(yè)關注的焦點．為了獲得競爭優(yōu)勢，各國紛紛出臺政策，加速推進燃料電池關鍵技術的研發(fā)．燃料電池的燃料有氫氣、甲醇、汽油等．
（1）二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料．已知氫氣、甲醇燃燒的熱化學方程式如下：
2H₂（g）+O₂ （g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ•mol^-1                 ①
CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.0kJ•mol^-1  ②
寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學方程式：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（l）+H₂O（l）△H=-131.4kJ•mol^-1．
（2）有科技工作者利用稀土金屬氧化物作為固體電解質制造出了甲醇一空氣燃料電池．這種稀土金屬氧化物在高溫下能傳導O^2-．
①電池正極發(fā)生的反應是O₂+4e^-=2O^2-；
負極發(fā)生的反應是CH₂OH+4O^2--8e^-=CO₂+2H₂O．
②在稀土金屬氧化物的固體電解質中，O^2-的移動方向是從正極流向負極．
③甲醇可以在內燃機中燃燒直接產生動力推動機動車運行，而科技工作者卻要花費大量的精力研究甲醇燃料汽車．主要原因是：燃料電池的能量轉化率高．