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(14分)加大對煤燃燒產生的廢氣、廢渣的處理已刻不容緩。
（1） 對燃煤的廢氣進行脫硝處理時，可利用甲烷催化還原氮氧化物，如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝b kJ·mol^－1
則反應CH₄(g)＋2NO₂(g)===N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)的ΔH＝________ kJ·mol^－1(用含a、b的代數式表示)。
（2） 將燃煤廢氣中的CO₂轉化為二甲醚的反應原理為：

2CO₂(g)＋6H₂(g) CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g)；ΔH
① 該反應平衡常數表達式為K＝________。
② 已知在某壓強下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO₂的轉化率如右圖所示。該反應的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。若溫度不變，減小反應投料比[n(H₂) /n(CO₂)]，則K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③ 二甲醚燃料電池具有啟動快，效率高等優點，若電解質為酸性，二甲醚燃料電池的負極反應為____________________________。

（3） 以CO₂為原料合成的碳酸酯(僅含碳、氫、氧三種元素)是用途廣泛的化學品，某種碳酸酯(DPC)水解產物之一遇氯化鐵溶液顯紫色，右圖為它的核磁共振氫譜圖，請寫出DPC的結構簡式：____________。
（4） 某電廠的粉煤灰含莫來石(主要成分為Al₆Si₂O₁₃、SiO₂)。將其和純堿在高溫下燒結，可制取NaAlSiO₄(霞石)、Na₂SiO₃和NaAlO₂，有關化學方程式(反應條件均為高溫)為：
Al₆Si₂O₁₃＋3Na₂CO₃===2NaAlSiO₄＋4NaAlO₂＋3CO₂↑
Al₆Si₂O₁₃＋5Na₂CO₃===2Na₂SiO₃＋6NaAlO₂＋5CO₂↑
SiO₂＋Na₂CO₃===Na₂SiO₃＋CO₂↑
則用1 mol Al₆Si₂O₁₃和4 mol SiO₂通過以上反應制得5 mol NaAlO₂，共消耗Na₂CO₃為________mol。

對于可逆反應4NH₃+5O₂4NO+6H₂O(g)，下列敘述不正確的是 （    ）   

A．達到平衡時，4v（O2）正=5v（NO）逆

B．達到平衡狀態后，NH3、O2、NO 、H2O(g)的物質的量保持不變。

C．達到平衡狀態時，若增加容器體積，則反應速率增大

D．若單位時間生成xmolNO的同時，生成xmolNH3，則反應達到平衡狀態

化學平衡狀態I、II、III的相關數據如下表：

編號	化學方程式	平衡常數	溫度
			979K	1173K
I	Fe(s)+CO2(g) 2 FeO(s)+CO(g)	K1	1.47	2.15
II	CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)	K2	1.62	b
III	Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)	K3	a	1.68

根據以上信息判斷，下列結論錯誤的是
A．a>b                                       B．增大壓強，平衡狀態II不移動
C．升高溫度平衡狀態III向正反應方向移動       D．反應II、III均為放熱反應

（16分）碳和碳的化合物在生產、生活中的應用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一種值得期待的新的生活方式，請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質。
（1）近年來，我國儲氫納米碳管研究取得重大進展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質），這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純，其反應化學方程式為：
____C+____K₂Cr₂O₇ +               ====___CO₂↑+ ____K₂SO₄ + ____Cr₂（SO₄）₃+ ____H₂O  
請完成并配平上述化學方程式。
其中氧化劑是________________，氧化產物是_________________
（2）甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業化生產。工業上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應的熱化學方程式為：
CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）△H₁＝－116 kJ·mol^－1
①已知： △H₂＝－283 kJ·mol^－1
     △H₃＝－242 kJ·mol^－1
則表示1mol氣態甲醇完全燃燒生成CO ₂和水蒸氣時的熱化學方程為                     ；
②在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃、270℃三種溫度下合成甲醇的規律。下圖是上述三種溫度下不同的H₂和CO的起始組成比（起始時CO的物質的量均為1mol）與CO平衡轉化率的關系。請回答：

ⅰ）在上述三種溫度中，曲線Z對應的溫度是                
ⅱ）利用圖中a點對應的數據，計算出曲線Z在對應溫度下CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）的平衡常數K=                    。
③在某溫度下，將一定量的CO和H₂投入10L的密閉容器中，5min時達到平衡，各物質的物質的濃度(mol?L^-1)變化如下表所示：

	0min	5min	10min
CO	0.1		0.05
H2	0.2		0.2
CH3OH	0	0.04	0.05

   若5min～10min只改變了某一條件，所改變的條件是                        ；且該條件所改變的量是              。

下列實驗過程中曲線變化不正確的是

A．①表示Na2CO3溶液中滴入稀鹽酸

B．②表示溴水中滴入Na2SO3溶液

C．③表示HCl和MgCl2溶液中滴入氨水

D．④表示一定條件下反應:2SO2+O22SO3 ΔH< 0 ，達平衡后，增大壓強

（14分）氫是一種重要的非金屬元素。氫的單質及其化合物在科學研究和工業生產中有著廣泛而重要的作用。
（1）某硝酸廠處理尾氣中NO的方法是：催化劑存在時用H₂將NO還原為N₂。
已知：

則H₂還原NO生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式是：
                                                  。
（2）在一定條件下，用H₂將二氧化碳轉化為甲烷的反應如下：
CO₂(g)+4H₂ (g) CH₄ (g)+2H₂O(g)
向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃時發生上述反應，達到平衡時各物質的濃度分別為CO₂ 0.2mol·L^一1，H₂ 0.8mol·L^一1，CH₄0.8mol·L^一1，H₂O1.6mol·L^一1。則CO₂的平衡轉化率為   。上述反應的平衡常數表達式K=     。200℃時該反應的平衡常數K=64.8，則該反應的△H   0（填“>’’或“<”）。
（3）某研究小組以H₂與CaCl₂制備某種鈣的化合物。已知反應只生成甲、乙兩種化合物。對產物分析發現：化合物甲的組成中鈣、氯元素的質量分數分別為52.29%、46.41%，化合物乙的水溶液顯酸性。請回答下列問題：
①乙的化學式為            。
②甲與水反應可得H₂，其化學方程式是：
                                。
（4）H₂的獲得途徑很多，由哈工大研究小組設計的微生物電解有機廢水法，既可以清除廢水中的有機雜質，同時可以獲得氫氣。下圖為一種處理含甲醇工業廢水的微生物電解池，寫出電解過程中，陽極發生的電極反應式：                 。

某恒溫密閉容器中，可逆反應A(s)  B+C(g) ΔH=" +Q" kJ·mol^－1（Q＞０）達到平衡。縮小容器體積，重新達到平衡時，C(g)的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是
A.產物B的狀態只能為固態或液態
B.平衡時，單位時間內n(A)_消耗﹕n(C)_消耗=1﹕1
C. 若開始時向容器中加入1molB和1molC，達到平衡時放出熱量Q kJ
D. 保持體積不變，向平衡體系中加入B，平衡可能向逆反應方向移動

（14分）甲醇是重要的化工原料，在工業生產上的應用十分廣泛。
（1）利用太陽能或生物質能分解水制H₂，然后可將H₂與CO₂轉化為甲醇。已知：
光催化制氫：2H₂O(l)===2H₂(g)＋O₂(g)  ΔH＝＋571.5 kJ/mol   ①
H₂與CO₂耦合反應：3H₂(g)＋CO₂(g)===CH₃OH(l)＋H₂O(l)  ΔH＝－137.8 kJ/mol   ②
則反應：2H₂O(l)＋CO₂(g) = CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)的ΔH＝     kJ/mol。
你認為該方法需要解決的技術問題有     （填字母）。
a. 開發高效光催化劑
b. 將光催化制取的H₂從反應體系中有效分離，并與CO₂耦合催化轉化
c. 二氧化碳及水資源的來源供應
（2）工業上由甲醇制取甲醛的兩種方法如下（有關數據均為在298 K時測定）：
反應I：CH₃OH(g)＝HCHO(g)＋H₂(g)  ΔH₁＝＋92.09kJ/mol，K₁＝3.92×10^－11。
反應II：CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)＝HCHO(g)＋H₂O(g)  ΔH₂＝－149.73 kJ/mol，K₂＝4.35×10²⁹。
①從原子利用率看，反應     （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。從反應的焓變和平衡常數K值看，反應   制甲醛更有利。
②下圖是甲醇制甲醛有關反應的lgK（平衡常數的對數值）隨溫度T的變化。圖中曲線（1）表示的是反應     。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脫氮工藝進行處理，在硝化細菌的作用下將NH₄^＋氧化為NO₃^－（2NH₄⁺+3O₂＝2HNO₂+2H₂O +2H⁺；2HNO₂ +O₂＝2HNO₃）。然后加入甲醇，甲醇和NO₃^－反應轉化為兩種無毒氣體。
①上述方法中，1 g銨態氮元素轉化為硝態氮元素時需氧的質量為     g。
②寫出加入甲醇后反應的離子方程式：     。
（4）甲醇燃料電池的工作原理如圖所示，則該電池負極的電極反應式為   。

(18分)能源的開發和利用是當前科學研究的重要課題。
(1)利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下前實現如下變廢為寶的過程：
mCeO₂ (m-x)CeO₂xCe+xO₂
(m-x)CeO₂xCe+xH₂O+xCO₂mCeO₂+xH₂+xCO
上述過程的總反應是           ,該反應將太陽能轉化為         。
(2)CO、O₂和KOH溶液構成的燃料電池的負極電極反應式為               。該電池反應可獲得K₂CO₃溶液，某溫度下0.5molL^-1 K₂CO₃溶液的pH=12，若忽略CO₃^2-的第二級水解，則CO₃^2- +H₂OHCO₃^-+OH^-的平衡常熟K_h=        。
(3)氯堿工業是高耗能產業，下列將電解池與燃料電池相組合的工藝可以節能30％以上。

①電解過程中發生反應的離子方程式是            ，陰極附近溶液PH      (填“不變”、“升高”或“下降”)。
②如果粗鹽中SO₄^2-含量較高，精制過程需添加鋇試劑除去SO₄^2-，該鋇試劑可選用下列試劑中的        。
a．Ba(OH)₂    b．Ba(NO₃)₂    c．BaCl₂
現代工藝中更多使用BaCO₃除SO₄^2-，請寫出發生反應的離子方程式       。
③圖中氫氧化鈉溶液的質量分數a％ b％(填“>”、‘‘=”或“<”)，，燃料電池中負極上發生的電極反應為                。

下面關于化學反應的限度的敘述中，正確的是

A．化學反應的限度都相同

B．可以通過改變溫度控制化學反應的限度

C．可以通過延長化學反應的時間改變化學反應的限度

D．當一個化學反應在一定條件下達到限度時，反應即停止