（14分）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。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)與H₂O(g)反應(yīng)生成CO₂(g)和H₂(g)的熱化學(xué)方程式為               。
（2）硫鐵礦(FeS₂)燃燒產(chǎn)生的SO₂通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H₂SO₄，又能制H₂。

已知1g FeS₂完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS₂燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為      。
該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為      。
（3）電解尿素[CO(NH₂)₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽(yáng)極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為               。

（4）用吸收H₂后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長(zhǎng)壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：
NiO(OH)＋MHNi(OH)₂＋M
①電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為      。
②充電完成時(shí)，Ni(OH)₂全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O₂，O₂擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為      。
（5）Mg₂Cu是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí)，Mg₂Cu與H₂反應(yīng)，生成MgCu₂和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077）。Mg₂Cu與H₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為           。

已知在一定條件下，CO的燃燒熱為283 kJ/mol，CH₄的燃燒熱為890 kJ/mol，由1 mol CO和3 mol CH₄組成混合氣體在上述條件下充分燃燒，釋放的熱量為

A．2912 kJ

B．2953 kJ

C．3236 kJ

D．3867 kJ

紅磷P（s）和Cl₂發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃和PCl₅，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)）

據(jù)圖回答下列問題
（1）P和Cl₂反應(yīng)生成PCl₃的熱化學(xué)方程式                           ；
（2）PCl₅分解生成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式                         ；
上述分解反是一個(gè)可逆反應(yīng)，溫度T₁時(shí)，在密閉容器中加入0.8mol PCl₅，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)還剩余0.6mol PCl₅，其分解率α₁等于         ；若反應(yīng)溫度由T₁升高到T₂，平衡時(shí)PCl₅分解率α₂，α₂      α₁（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl₂反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl₃，然后降溫，再和Cl₂反應(yīng)生成PCl₅。原因是                                        ；
（4）P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₃=       ；P和Cl₂一步反應(yīng)生成1mol PCl₅的△H₄     △H₃ （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是                   。

已知體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，請(qǐng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)原理同答下列問題
（1）一定條件下，充入2 mol SO₂（g）和2 mol O₂（g），20 s后，測(cè)得SO₂的體積百分含量為12．5%，則用SO₂表示該反應(yīng)在這20s內(nèi)的反應(yīng)速率為____，此時(shí)，該密閉容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的____倍。
（2）下面的敘述可作為判斷（1）中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)依據(jù)的是（填序號(hào)）____。
①
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
④各氣體的濃度都不再發(fā)生變化
（3）下圖表示該反應(yīng)的速率（v）隨時(shí)間（t）的變化的關(guān)系。則下列不同時(shí)間段中，SO₃的百分含量最高的是（ ）
 
 
據(jù)圖分析：你認(rèn)為t₃時(shí)改變的外界條件可能是    ； 
t₆時(shí)保持體積不變向體系中充人少量SO₃，再次平衡后
SO₂的體積百分含量比t₆時(shí)    （填“大”\“小”或“等于”）。   
（4）下圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞。在相同溫度時(shí)，向A容器中充入4 mol SO₃（g），關(guān)閉K，向B容器中充入2 mol SO₃（g），兩容器分別發(fā)生反應(yīng)。

已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL。試回答：
①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1．2a L，容器B中SO₃轉(zhuǎn)
化率為____
②若打開K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，容器B的體積為   __L（連通管中氣體體積忽略不計(jì)，且不考慮溫度的影響）。
（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為△H=-296kJ/mol，經(jīng)測(cè)定由S（s）生成120gSO₃（g）可放熱592．5kJ，請(qǐng)寫出SO₂（g）氧化生成SO₃（g）的熱化學(xué)方程式____。

二甲醚是—種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚。
請(qǐng)回答下列問題：
（1）煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________。
（2）煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體用溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的
化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
（3）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)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
總反應(yīng)：3H₂（g）+3CO（g）CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=             ；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是
________________（填字母代號(hào)）。
a．高溫b．加入催化劑c．減少CO₂的濃度d．增加CO的濃度e．分離出二甲醚
（4）已知反應(yīng)②2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+H₂O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。
此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/（mol?L）	0.44	0.6	0.6

①比時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�_______（填“>”、“<”或“=”）。
②若加入CH₃OH后，經(jīng)l0min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(CH₃OH)=__________；該時(shí)
間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH₃OH)=__________________。

尿素(H₂NCONH₂)是一種非常重要的高氮化肥，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的地位。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)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．采用高溫

B．采用高壓

C．尋找更高效的催化劑

D．減小體系內(nèi)CO2濃度

（2）合成尿素的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步：
第一步：2NH₃(l)+CO₂(g) H₂NCOONH₄(氨基甲酸銨)(l) △H₁
第二步：H₂NCOONH₄(l) H₂O(l)+H₂NCONH₂(l)  △H₂．
某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0．5 L密閉容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定，總反應(yīng)進(jìn)行到   min時(shí)到達(dá)平衡。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上圖II所示，則△H₂    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在溫度70-95℃時(shí)，工業(yè)尾氣中的NO、NO₂可以用尿素溶液吸收，將其轉(zhuǎn)化為N₂
①尿素與NO、NO₂三者等物質(zhì)的量反應(yīng)，化學(xué)方程式為
                                                            
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
則4NO(g)+4NH₃(g)+O₂(g)=4N₂(g)+6H₂O(g)  △H=    kJ·mol^-1
（4）尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖III所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式
可表示為                                                   。

(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。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，則O₃轉(zhuǎn)化為O₂的熱化學(xué)方程式為          ；②科學(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽(yáng)極周圍的水中產(chǎn)生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應(yīng)式為                                         。

時(shí)間/min濃度(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)用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為： C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：
①10 min～20 min以內(nèi)v(CO₂)表示的反應(yīng)速率為                      
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算T₁℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝        (保留兩位小數(shù))；
③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是   (填序號(hào)字母)；
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B．2v_正(NO)=v_逆(N₂)
C．容器內(nèi)CO₂的體積分?jǐn)?shù)不變
D．混合氣體的密度保持不變
④30 min時(shí)改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是    ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。

科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下   與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知：H₂(g)、CO(g)和CH₃OH（1）的燃燒熱△H分別為-285.8 kJ．、一283.0 kJ和一726.5．kJ 。請(qǐng)回答下列問題：
（1）用太陽(yáng)能分解10mol H₂O(1)消耗的能量是________kJ.
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：
__________________________________________________________________________.
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他條件不變的情況下，
考查溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：、均大于300℃）：

下列說法正確的是_______________（填序號(hào)）
①溫度為時(shí)，從反應(yīng)開始到反應(yīng)達(dá)到平衡，生成甲醇的平均速率為：

②該反應(yīng)在時(shí)的平衡常數(shù)比時(shí)的小
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系的溫度從變到，達(dá)到平衡時(shí)增大
（4）在溫度時(shí)，將1mol CO₂和3mol H₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO₂的轉(zhuǎn)化率為a，則此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為___________。
（5）在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為___________________;正極的反應(yīng)式為_____________________________________.理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗lmol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為701.8kJ，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）。

半導(dǎo)體工業(yè)用石英砂做原料通過三個(gè)重要反應(yīng)生產(chǎn)單質(zhì)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
（純硅）
若生產(chǎn)1.00kg純硅放出的熱量為

A．21.44kJ

B．600.20kJ

C．21435.71kJ

D．1965.10kJ

汽車尾氣已成為重要的空氣污染物。
（1）汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)引起反應(yīng)：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)，是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。T ℃時(shí)，向5L密閉容器中充入8mol N₂和9molO₂，5min后達(dá)平衡時(shí)NO物質(zhì)的量為6mol，計(jì)算該條件下的平衡常數(shù)（寫出計(jì)算過程）。
（2）H₂或CO可以催化還原NO以達(dá)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
則H₂(g)與NO(g)反應(yīng)生成N₂(g)和H₂O(l)的熱化學(xué)方程式為                          。
②當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。右圖是反應(yīng)：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線，據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H      0 (填“＞”、“＜”或“無法確定”)。若催化劑的表面積S₁＞S₂ ，在圖中畫出NO的濃度在T₁、S₂ 條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線，并注明條件。