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已知各破壞1 mol N≡N鍵、H—H鍵和N—H鍵分別需要吸收的能量為946 kJ、436 kJ、391 kJ。計算1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)完全轉(zhuǎn)化為NH₃(g)的能量變化理論值為   。

已知化學(xué)能與其他形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。填寫下表的空白:

化學(xué)反應(yīng)方程式(例子)	能量轉(zhuǎn)化形式
①	由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
③CaCO3CaO+CO2↑

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO₂)排放量減少8%，氮氧化物(NO_x)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ．處理NO_x的一種方法是利用甲烷催化還原NO_x。
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₁＝－574kJ·mol­^－1
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   △H₂
CH₄(g)+2NO₂ (g)＝N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g)     △H₃＝－867kJ·mol^－1
則△H₂＝                 。
Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO₂是大氣中SO₂的主要來源。（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應(yīng)為   C(s) + H₂O(g)＝ CO(g) + H₂(g)，
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝                    。 800℃時，將1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度如右圖t₁前所示變化。若保持溫度不變，t₂時再向容器中充入CO、H₂各1mol，平衡將     移動（填“向左”、 “向右”或“不”）。t₂時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致H₂濃度發(fā)生如右圖t₂后所示的變化，則改變的條件可能是       （填符號）。
a加入催化劑      b降低溫度     c縮小容器體積      d減少CO₂的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO₂降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                        。
②用化學(xué)平衡移動的原理分析，在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H₂的目的是               。
Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的     （填“正”或“負(fù)”），
其電極反應(yīng)式為                  。

氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池。
（1）已知：①₌mol
②₌mol 
③=mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                      。
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H₂來源于下列反應(yīng)：

①一定條件下的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則          (填“<”、“>”或“="，下同)；A、B、C三點處對應(yīng)平衡常數(shù)()的大小關(guān)系為          ；

②100℃時，將1 mol 和2 mol 通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是            (填序號)。
a．容器的壓強(qiáng)恒定
b．單位時間內(nèi)消耗0.1 mol CH₄同時生成0.3 molH₂
c．容器內(nèi)氣體密度恒定
d．
如果達(dá)到平衡時的轉(zhuǎn)化率為0．5，則100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=           。
（3）某實驗小組利用CO(g)、、KOH(aq)設(shè)計成如圖b所示的電池裝置，則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為            。

(16分)碳、氮、硫、氯是四種重要的非金屬元素。
（1）CH₄(g)在O₂(g)中燃燒生成CO(g)和H₂O(g)的△H難以直接測量，原因是              。
已知：a．2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H =-566．0 kJ·mol^-1
b．CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  △H =-890．0 kJ·mol^-1
則CH₄(g)在O₂(g)中燃燒生成CO(g)和H₂O(g)的熱化學(xué)方程式為                                    。
（2）工業(yè)上合成氨氣的反應(yīng)為：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0�，F(xiàn)將10 mol N₂和26 mol H₂置于容積可變的密閉容器中，N₂的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(qiáng)(P)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示。回答下列問題：

①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B時，容器的容積10 L，則T₁時，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K=       L²·mol^-1。
②平衡狀態(tài)由A變到C時，對應(yīng)的平衡常數(shù)K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在25℃時，HSCN、HClO、H₂CO₃的電離常數(shù)如下表：

甲醇燃料分為甲醇汽油和甲醇柴油。工業(yè)上合成甲醇的方法很多。
（1）一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO₂(g) +3H₂(g) ＝CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁
2CO (g) +O₂(g) ＝2CO₂(g)  △H₂
2H₂(g)+O₂(g) ＝2H₂O(g)   △H₃
則　CO(g) + 2H₂(g) CH₃OH(g)　的△H＝               。
（2）在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ，其他條件不變，在300℃和500℃時，物質(zhì)的量n(CH₃OH) 與反應(yīng)時間t的變化曲線如圖所示。該反應(yīng)的△H    0 （填>、<或=）。

（3）若要提高甲醇的產(chǎn)率，可采取的措施有____________（填字母）。

捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO₂)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH₃和(NH₄)₂CO₃已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO₂可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：2NH₃ (l)+ H₂O (l)+ CO₂ (g)(NH₄)₂CO₃ (aq)           △H₁
反應(yīng)Ⅱ：NH₃ (l)+ H₂O (l)+ CO₂ (g)NH₄HCO₃ (aq)             △H₂
反應(yīng)Ⅲ：(NH₄)₂CO₃ (aq) + H₂O (l)+ CO₂ (g)2NH₄HCO₃ (aq)    △H₃
請回答下列問題：
（1）△H₁與△H₂、△H₃之間的關(guān)系是：△H₃=                  。
（2）為研究溫度對(NH₄)₂CO₃捕獲CO₂氣體效率的影響，在溫度為T₁、T₂、T₃、T₄、T₅的條件下，將等體積等濃度的(NH₄)₂CO₃溶液分別置于等體積的密閉容器中，并充入等量的CO₂氣體，經(jīng)過相同時間測得容器中CO₂氣體的濃度，得趨勢圖（下圖1）。則：
①△H₃______0  (填“＞”、“=”或“＜”)。
②溫度高于T₃，不利于CO₂的捕獲，原因是                                      。
③反應(yīng)Ⅲ在溫度為K₁時，溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如下圖2所示。當(dāng)時間到達(dá)t₁時，將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到K₂，并維持該溫度。請在該圖中畫出t₁時刻后溶液的pH變化趨勢曲線。

磷在自然界常以難溶于水的磷酸鹽如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的單質(zhì)和化合物有著廣泛的應(yīng)用。

（1）紅磷P(s)和Cl₂(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃(g)和PCl₅(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。
請回答問題：
①PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式是                                    。
②P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的△H₃＝    。
（2）PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。T℃時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl₅，經(jīng)過250 s達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

當(dāng)前環(huán)境問題是一個全球重視的問題，引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO₂、
污染性氣體NO_x、SO_x等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)�，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO₂與H₂反應(yīng)制備CH₃OH和H₂O的化學(xué)方程式為                                                                  
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。
已知：
①C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
②CO₂(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1
③S(s)＋O₂(g)=SO₂(g)ΔH₃＝－296.0 kJ·mol^－1
請寫出CO與SO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                      。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH₄在催化條件下可以將NO₂還原為N₂。
已知：CH₄(g)＋2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol^－1①
N₂(g)＋2O₂(g)=2NO₂(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol^－1②
則CH₄還原NO₂生成水蒸氣和氮氣的熱化學(xué)方程式是                                 。

已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol^－1、283.0 kJ·mol^－1和726.5 kJ·mol^－1。請回答下列問題。
(1)用太陽能分解5 mol液態(tài)水消耗的能量是     kJ。
(2)液態(tài)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為            。
(3)在以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，則正極的電極反應(yīng)式為                                                                       。
理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗2 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為1 404.2 kJ，則該燃料電池的理論效率為     。(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)