（14分）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知：
CH₄(g)＋H₂O(g) ===CO(g)＋3H₂(g)        ΔH＝+206.2 kJ/mol
CH₄(g)＋CO₂(g) ===2CO(g)＋2H₂(g)       ΔH＝+247.4 kJ/mol
CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为               。
（2）硫铁矿(FeS₂)燃烧产生的SO₂通过下列碘循环工艺过程既能制H₂SO₄，又能制H₂。

已知1g FeS₂完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS₂燃烧反应的热化学方程式为      。
该循环工艺过程的总反应方程式为      。
（3）电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制氢的装置示意图见图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为               。

（4）用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
NiO(OH)＋MHNi(OH)₂＋M
①电池放电时，正极的电极反应式为      。
②充电完成时，Ni(OH)₂全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O₂，O₂扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为      。
（5）Mg₂Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg₂Cu与H₂反应，生成MgCu₂和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg₂Cu与H₂反应的化学方程式为           。

已知在一定条件下，CO的燃烧热为283 kJ/mol，CH₄的燃烧热为890 kJ/mol，由1 mol CO和3 mol CH₄组成混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为

A．2912 kJ

B．2953 kJ

C．3236 kJ

D．3867 kJ

红磷P（s）和Cl₂发生反应生成PCl₃和PCl₅，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）

据图回答下列问题
（1）P和Cl₂反应生成PCl₃的热化学方程式                           ；
（2）PCl₅分解生成PCl₃和Cl₂的热化学方程式                         ；
上述分解反是一个可逆反应，温度T₁时，在密闭容器中加入0.8mol PCl₅，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl₅，其分解率α₁等于         ；若反应温度由T₁升高到T₂，平衡时PCl₅分解率α₂，α₂      α₁（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工业上制备PCl₅通常分两步进行，先将P和Cl₂反应生成中间产物PCl₃，然后降温，再和Cl₂反应生成PCl₅。原因是                                        ；
（4）P和Cl₂分两步反应生成1mol PCl₅的△H₃=       ；P和Cl₂一步反应生成1mol PCl₅的△H₄     △H₃ （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是                   。

已知体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：，请根据化学反应的有关原理同答下列问题
（1）一定条件下，充入2 mol SO₂（g）和2 mol O₂（g），20 s后，测得SO₂的体积百分含量为12．5%，则用SO₂表示该反应在这20s内的反应速率为____，此时，该密闭容器内混合气体的压强是反应前的____倍。
（2）下面的叙述可作为判断（1）中可逆反应达到平衡状态依据的是（填序号）____。
①
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各气体的浓度都不再发生变化
（3）下图表示该反应的速率（v）随时间（t）的变化的关系。则下列不同时间段中，SO₃的百分含量最高的是（ ）
 
 
据图分析：你认为t₃时改变的外界条件可能是    ； 
t₆时保持体积不变向体系中充人少量SO₃，再次平衡后
SO₂的体积百分含量比t₆时    （填“大”\“小”或“等于”）。   
（4）下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时，向A容器中充入4 mol SO₃（g），关闭K，向B容器中充入2 mol SO₃（g），两容器分别发生反应。

已知起始时容器A和B的体积均为aL。试回答：
①反应达到平衡时容器B的体积为1．2a L，容器B中SO₃转
化率为____
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为   __L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
（5）已知单质硫的燃烧热为△H=-296kJ/mol，经测定由S（s）生成120gSO₃（g）可放热592．5kJ，请写出SO₂（g）氧化生成SO₃（g）的热化学方程式____。

二甲醚是—种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
请回答下列问题：
（1）煤的气化的主要化学反应方程式为_______________________________________。
（2）煤的气化过程中产生的有害气体用溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的
化学方程式为__________________________________________________________。
（3）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）CH₃OH（g）；△H=-90.8kJ·mol^－1
②2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-23.5kJ·mol^－1
③CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）；△H=-41.3kJ·mol^－1
总反应：3H₂（g）+3CO（g）CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=             ；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
________________（填字母代号）。
a．高温b．加入催化剂c．减少CO₂的浓度d．增加CO的浓度e．分离出二甲醚
（4）已知反应②2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+H₂O(g)某温度下的平衡常数为400。
此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/（mol?L）	0.44	0.6	0.6

①比时正、逆反应速率的大小：_______（填“>”、“<”或“=”）。
②若加入CH₃OH后，经l0min反应达到平衡，此时c(CH₃OH)=__________；该时
间内反应速率v(CH₃OH)=__________________。

尿素(H₂NCONH₂)是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位。
（1）工业上合成尿素的反应如下：
2NH₃(l)+CO₂(g)H₂O(l)+H₂NCONH₂(l)  △H=-103．7 kJ·mol^-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是           

A．采用高温

B．采用高压

C．寻找更高效的催化剂

D．减小体系内CO2浓度

（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH₃(l)+CO₂(g) H₂NCOONH₄(氨基甲酸铵)(l) △H₁
第二步：H₂NCOONH₄(l) H₂O(l)+H₂NCONH₂(l)  △H₂．
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 L密闭容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第    步反应决定，总反应进行到   min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示，则△H₂    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在温度70-95℃时，工业尾气中的NO、NO₂可以用尿素溶液吸收，将其转化为N₂
①尿素与NO、NO₂三者等物质的量反应，化学方程式为
                                                            
②已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol^-1
N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) △H=-92．4 kJ·mol^-1
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)  △H=-483．6 kJ·mol^-1
则4NO(g)+4NH₃(g)+O₂(g)=4N₂(g)+6H₂O(g)  △H=    kJ·mol^-1
（4）尿素燃料电池结构如上图III所示。其工作时负极电极反应式
可表示为                                                   。

(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag(s)+O₃(g)＝3Ag₂O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。
己知：2 Ag₂O(s)＝4Ag(s)+O₂(g)；△H＝+62.2kJ/mol，则O₃转化为O₂的热化学方程式为          ；②科学家P．Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，阴极电极反应式为                                         。

时间/min浓度(mol/L)	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0·30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.l7

 
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为： C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①10 min～20 min以内v(CO₂)表示的反应速率为                      
②根据表中数据，计算T₁℃时该反应的平衡常数K＝        (保留两位小数)；
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是   (填序号字母)；
A．容器内压强保持不变
B．2v_正(NO)=v_逆(N₂)
C．容器内CO₂的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
④30 min时改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是    ；
⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率   (填“增大”、“不变”或“减小”)。

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下   与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知：H₂(g)、CO(g)和CH₃OH（1）的燃烧热△H分别为-285.8 kJ．、一283.0 kJ和一726.5．kJ 。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol H₂O(1)消耗的能量是________kJ.
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为：
__________________________________________________________________________.
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变的情况下，
考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：、均大于300℃）：

下列说法正确的是_______________（填序号）
①温度为时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为：

②该反应在时的平衡常数比时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系的温度从变到，达到平衡时增大
（4）在温度时，将1mol CO₂和3mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为a，则此时容器内的压强与起始压强之比为___________。
（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为___________________;正极的反应式为_____________________________________.理想状态下，该燃料电池消耗lmol甲醇所能产生的最大电能为701.8kJ，则该燃料电池的理论效率为_______________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。

半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅
SiO₂(s)+2C(s)＝Si(s)+2CO(g)   △H₁＝+682.44kJ·mol^-1
(石英砂）   (粗硅）
Si(s)+2C1₂(g)＝SiCl₄(l)        △H₂＝一657.01kJ·mol^-1
(粗硅）
SiCl₄(l)+2Mg(s)＝2MgCl₂(s)+Si(s) △H₃＝一625.63kJ·mol^-1
（纯硅）
若生产1.00kg纯硅放出的热量为

A．21.44kJ

B．600.20kJ

C．21435.71kJ

D．1965.10kJ

汽车尾气已成为重要的空气污染物。
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入8mol N₂和9molO₂，5min后达平衡时NO物质的量为6mol，计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）。
（2）H₂或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
①已知：N₂(g)+ O₂(g) = 2NO(g)     △H = +180.5kJ/mol
2H₂(g)+ O₂(g) = 2H₂O(l)    △H = -571.6kJ/mol
则H₂(g)与NO(g)反应生成N₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式为                          。
②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。右图是反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的△H      0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S₁＞S₂ ，在图中画出NO的浓度在T₁、S₂ 条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。