分1923年以前，甲醇一般是用木材或其廢料的分解蒸餾來(lái)生產(chǎn)的。現(xiàn)在工業(yè)上合成甲醇幾乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加壓催化加氫的方法，工藝過(guò)程包括造氣、合成凈化、甲醇合成和粗甲醇精餾等工序。
已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：

（1）反應(yīng)②是____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
（2）某溫度下反應(yīng)①中H₂的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)_____K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K₁、K₂與K₃之間的關(guān)系，則K₃＝_________(用K₁、K₂表示
（3）在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如下圖所示，若在t₀時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，則曲線Ⅰ可變?yōu)榍�線Ⅱ和曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�線Ⅱ時(shí)，改變的條件是_____________。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�線Ⅲ時(shí)，改變的條件是________。

（4）甲醇燃料電池有著廣泛的用途，若采用鉑為電極材料，兩極上分別通入甲醇和氧氣，
以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，則該堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是_________________；
（5）一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成醋酸。通常狀況下，將a mol／L的醋酸與b mol／L Ba(OH)₂溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)，2c(Ba^2＋)=c(CH₃COO^－)，用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為_(kāi)____________。

kJ。在2L恒容密閉容器中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．前25min內(nèi)反應(yīng)放出的熱量為46.lkJ

B．第25min改變的條件是將NH3從反應(yīng)體系中分離出去

C．若第60min時(shí)反應(yīng)又達(dá)到了平衡，則時(shí)段Ⅲ改變的條件是降低溫度

D．若時(shí)段I中投入物質(zhì)的濃度為原來(lái)的2倍，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)不變

（18分）鈦被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的金屬”，用途廣泛。按下圖所示組成的產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率并能減少環(huán)境污染。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）已知中FeTiO₃元素的化合價(jià)為+3，鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的過(guò)程中________元素被氧化，每生產(chǎn)1. 9kgTiCl₄消耗Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______L。

則金屬M(fèi)g還原TiCl₄制取金屬Ti (s)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________.
（3）某化學(xué)興趣小組探究外界條件對(duì)合成甲醇反應(yīng)的影響。

①在300℃時(shí)，向體積為1L的密閉容器中加入2mol H₂和1mol CO，CO和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

則從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡，v(H₂)為_(kāi)__________ ；
該溫度下的化學(xué)平衡常
數(shù)為_(kāi)__________。
②在其它條件不變，只改變其中的一個(gè)條件，該小組同學(xué)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制如下圖像，其中與事實(shí)相符的是為_(kāi)__________（填
序號(hào)）。

（4）電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。
①電解飽和食鹽水的離子方程式為為_(kāi)__________ 。
②電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2～3，鹽酸的作用為為_(kāi)__________。（用必要的離子方程式和文字說(shuō)明）

相同溫度下，在體積相等的三個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)△H=-92.4kJ/mol,實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

下列敘述正確的是

A．放出熱量關(guān)系：a<b <92.4

B．三個(gè)容器內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù)：③>①>②

C．達(dá)平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)：①>③

D．N2的轉(zhuǎn)化率：②>①>③

（14分）近年來(lái)霧霾天氣多次肆虐我國(guó)部分地區(qū)。其中燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g)。在密閉容器
中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c(CO₂)隨溫度(T)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖1所示。據(jù)此判斷：
①該反應(yīng)的△H        0（填“＜”或“＞”）。
②在T₂溫度下，0～2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N₂)為          。
③若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列圖2中正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t₁時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是         （填字母編號(hào)）。
             
圖1                                圖2
（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含氮的氧化物，用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　 △H＝－867 kJ/mol         ①
2NO₂(g)N₂O₄(g)   △H＝－56.9 kJ/mol          ②
H₂O(g)＝H₂O(l)    △H＝－44.0 kJ/mol             ③
寫出CH₄催化還原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的熱化學(xué)方程式               。
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL 1 mol/L食鹽
水的裝置，電解一段時(shí)間后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣2.24L（設(shè)電解后溶液體積不變）。

①該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為        。
②電解后溶液的pH約為             （忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)）。
③陽(yáng)極產(chǎn)生氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下約為           L。

氮的固定有三種途徑：生物固氮、自然固氮和工業(yè)固氮。根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道：在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑(摻有少量Fe₂O₃的TiO₂)表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH₃。進(jìn)一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(光照、N₂壓力1.0×10⁵ Pa、反應(yīng)時(shí)間1 h)：

T/K	303	313	323	353
NH3生成量/(10－6 mol)	4.8	5.9	6.0	2.0

相應(yīng)的化學(xué)方程式：2N₂(g)＋6H₂O(l) 4NH₃(g)＋3O₂(g)ΔH＝a kJ·mol^－1
回答下列問(wèn)題：
(1)此合成反應(yīng)的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)已知：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol^－1
2H₂(g)＋O₂(g) ===2H₂O(l)　   ΔH ＝－571.6 kJ·mol^－1
則2N₂(g)＋6H₂O(l)===4NH₃(g)＋3O₂ (g)　ΔH＝________kJ·mol^－1
(3)從323 K到353 K，氨氣的生成量減少的可能原因_________________；
(4)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol^－1，分別研究在T₁、T₂和T₃(T₁<T₂<T₃)三種溫度下合成氨氣的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H₂和N₂的起始組成比(起始時(shí)N₂的物質(zhì)的量均為1 mol)與N₂平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請(qǐng)回答：

①在上述三種溫度中，曲線X對(duì)應(yīng)的溫度是________。
②a、b、c三點(diǎn)H₂的轉(zhuǎn)化率最小的是________點(diǎn)、轉(zhuǎn)化率最大的是________點(diǎn)。
③在容積為1.0 L的密閉容器中充入0.30 mol N₂(g)和0.80 mol H₂(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH₃的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為4/7。該條件下反應(yīng)2NH₃(g)  N₂(g)＋3H₂(g)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______ 。

碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
（1）真空碳熱還原—氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：
2Al₂O₃(s)＋2AlCl₃(g)＋6C(s)=6AlCl(g)＋6CO(g)   △H＝a kJ·mol^－1
3AlCl(g) ＝2Al(l)＋AlCl₃(g)                    △H＝b kJ·mol^－1
反應(yīng)Al₂O₃(s)＋3C(s)＝2Al(l)＋3CO(g)的△H=      kJ·mol^－1（用含a、b的代數(shù)式表示）；
（2）用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)  △H="Q" kJ·mol^－1在T₁℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

時(shí)間（mol/L） 濃度（mol/L）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝       ，T₁℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝      ；
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是      （填字母編號(hào)）。
a．通入一定量的NO            b．加入一定量的活性炭
c．加入合適的催化劑           d．適當(dāng)縮小容器的體積   
③若30min后升高溫度至T₂℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為3：1：1，則Q        0（填“>”或“<”）。
④在恒容條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是     （填選項(xiàng)編號(hào)）。
a．單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NO(g)的同時(shí)消耗n mol CO₂(g) 
b．反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c．混合氣體的密度不再發(fā)生改變                
d．反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變
（3）鋁電池性能優(yōu)越，Al—Ag₂O電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如下圖所示：
           
請(qǐng)寫出該電池正極反應(yīng)式          ；常溫下，用該化學(xué)電源和惰性電極電解300ml硫酸銅溶液（過(guò)量），消耗27mg Al，則電解后溶液的pH＝     （不考慮溶液體積的變化）。

在一定條件下，反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃，在2L密閉容器中進(jìn)行，5min內(nèi)氨的質(zhì)量增加了1.7g，則反應(yīng)速率為

A．v(H2)=0.03mol/(L·min)	B．v(N2)="0.005mol/(L·min)"
C．v(NH3)=0.17mol/(L·min)	D．v(NH3)=0.02mol/(L·min)

下列各組金屬與酸的反應(yīng)，反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)，放出H₂的速率最大的是（    ）

	金屬（粉末狀）/mol		酸的濃度及體積		反應(yīng)溫度
A	Mg	0.1	3mol·L-1鹽酸	10mL	25℃
B	Fe	0.1	3mol·L-1鹽酸	10mL	25℃
C	Mg	0.1	3mol·L-1硫酸	10mL	25℃
D	Mg	0.1	6mol·L-1硝酸	10mL	60℃

一定條件下，體積為10L的密閉容器中，1molX和1molY進(jìn)行反應(yīng)： 2X(g)+Y(g) Z(g)，經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成0.3molZ。下列說(shuō)法正確的是（    ）

A．反應(yīng)進(jìn)行60s時(shí)，X、Y、Z的濃度相等

B．反應(yīng)進(jìn)行80s時(shí)，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率

C．以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.06mol／(L?min)

D．反應(yīng)進(jìn)行80s時(shí)，Y物質(zhì)的量濃度為0.03mol／L