（14分）（Ⅰ）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合来制备甲醇。
已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能/kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为     
                                ；
（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和 2 molH₂，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/MPa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=      ，该温度下平衡常数K=     ，若升高温度则K值      （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是       ；
A．2 v (H₂)_正=" v" (CH₃OH)_逆      
B．容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器中气体的压强保持不变    
D．单位时间内生成 n molCO 的同时生成 2n molH₂
（Ⅱ）回答下列问题：
（1）体积均为100mL pH=2的CH₃COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，
则Ka(HX) ______ Ka(CH₃COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃时，CH₃COOH与CH₃COONa的混合溶液，若测得pH=6，则溶液中C(CH₃COO^?)-c(Na⁺)=_________mol·L^-1(填精确值)。

（14分）运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）已知： ①CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)              △Hl= －91kJ·mol^－l
②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H2= －24 kJ·mol^－l                ③CO(g) +H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)       △H3= －41 kJ·mol^－l
且三个反应的平衡常数依次为K₁、K₂、K₃
    则反应 3CO(g) +3H₂(g)       CH₃OCH₃(g) +CO₂(g) △H=               .
化学平衡常数K=        （用含K₁、K₂、K₃的代数式表示）。
（2）一定条件下，若将体积比为1:2的CO和H₂气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
         3CO(g) +3H₂(g)      CH₃OCH₃(g) +CO₂(g)，下列能说明反应达到平衡状态是         。
a．体系压强保持不变    B．混合气体密度保持不变
c． CO和H2的物质的量保持不变       d．CO的消耗速度等于CO₂的生成速率
（3）氨气溶于水得到氨水。在25℃下，将x mol．L^－l的氨水与y mol．L^－1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则c(NH₄⁺)____c（Cl^－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数             .
（4）科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃。其电池反应式为：4NH₃+3O₂ = 2N₂+6H₂O，电解质溶液应显           （填“酸性”、“中性”、“碱性”），
写出正极的电极反应方程式                .

(15分)（1）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)  2CO₂(g)+4H₂O(g)  △H=" -1275.6" kJ·mol^－1
② H₂O(l)     H₂O(g)                   △H=" +" 44.0 kJ.mol^－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。

方法一	CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)
方法二	CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)

工业上可用如下方法合成甲醇：
     
方法一                                      方法二
①方法一：该反应的△S      0（填“＞”或“＜”）。图中曲线a到曲线b的措施是           
               ，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是            。
A.体系的平均摩尔质量不再改变                B. V(CO)= V(CH₃OH)
C. H₂的转化率达到了最大限度                 D. △H不再改变
②方法二：将CO₂和H₂按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO₂转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为：             ；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则Va       Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的            倍(保留两位小数).
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将Co^2＋氧化成Co^3＋，然后以Co^3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。写出除去甲醇的离子方程式              。 

（14分）二甲醚（CH₃OCH₃）和甲醇（CH₃OH）都是高效清洁能源。工业上利用煤的气化产物（水煤气）合成甲醇和二甲醚。回答下列问题：
（1）制备二甲醚最后一步反应由Al₂O₃催化甲醇脱水合成，反应方程式为                      。
（2）已知：CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH (g)  △H= —90.1kJ·mol^-1 CO(g)的燃烧热是282.8 kJ·mol^-1；H₂的燃烧热是285.8 kJ·mol^-1写出表示CH₃OH (g) 燃烧热的热化学反应方程式                                。
（3）二甲醚直接燃料电池比甲醇直接燃料电池更高效，等质量的二甲醚和甲醇完全放电转移电子的物质的量之比是          。用二甲醚直接燃料电池电解足量饱和食盐水，当消耗9.2g二甲醚时理论上阴极产生的气体的体积为        L。（标况下）
（4）在合成中伴有水煤气交换反应：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)，等物质的量的CO(g)和H₂O(g)加入密闭容器中反应，平衡时测得结果如下表。

温度	260℃	280℃	295℃	310℃
CO转化率	89%	80%	75%	60%

①请解释CO转化率随温度变化的关系                                        。
②列式计算280℃时平衡常数                          。
③若平衡体系中，测得H₂的压强占总压的30%，要使体系中CO转化率达到70%，应该使温度             （填“升高”、“降低”、“不变”）

（15分）为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知：①  N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5kJ·mol^－1
②C和CO的燃烧热（△H）分别为－393.5kJ·mol^－1和－283kJ·mol^－1
则2NO(g＋2CO(g)＝N₂(g)＋2CO₂(g))   △H＝          kJ·mol^－1
（2）将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。

①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字）；第12 min时改变的反应条件可能为________。

A．升高温度

B．加入NO

C．加催化剂

D．降低温度

②该反应在第24 min时达到平衡状态，CO₂的体积分数为________（保留三位有效数字），化学平衡常数K=________（保留两位有效数字）。
（3）烟气中的SO₂可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na₂SO₃和NaHSO₃混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na^＋)=________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。
（4）通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO₂转化成HCOOH和O₂。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10，则HCOOH的电离常数=_________。

(17分)合成氨工业上常用下列方法制备H₂：
方法：
方法：

试计算25℃时由方法②制备l000g H₂所放出的能量为_________ kJ。
（2）在一定的条件下，将C(s)和H₂O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：
其相关数据如下表所示：

①T₁_________T₂（填“>”、“=”或“<”）；
T₁℃时，该反应的平衡常数K="_________" 。
②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H₂O(g)的物质的量浓度范围是_________。
③一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。
A．
B．混合气体的密度保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：

可见在t₁、t₃、t₅、t₇时反应都达了到平衡状态，如果t₂、t₄、t₆、t₈时都只改变了一个反应条件，则从t₁到t₈哪个时间段H₂O (g)的平衡转化率最低_________，t₄时刻改变的条件是__________。
⑤在25 ℃时，c mol/L，的醋酸与0.02mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，
用含c的代数式表示CH₃COOH的电离常数Ka=_________。

（14分）
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱（如图1所示）。

　（1）写出图1中阴极的电极反应式                   。
　（2）已知阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na₂SO₄溶液来生产纯净的NaOH和H₂SO₄，则该装置最主要的缺陷是                。

Ⅱ.辉钼矿(MoS₂)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图，其中1，2，3，…是炉层编号。580，600，610，…是各炉层的温度（℃）。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。                                  
已知：MoS₂焙烧生成1molMoO₃的反应热△H₁=-1011KJ/mol；MoO₂氧化生成1molMoO₃的反应热△H₂=-154KJ/mol。试回答：

（1）验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO₂而不是SO₃的方法是                     。
（2）辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO₄溶液褪色，用化学方程式表示褪色的原因                                                                      。
（3）第6炉层存在的固体物质分别是MoS₂、MoO₃、MoO₂，则它们的物质的量之比为                        。
（4）图4表明，中间炉层（4～6）可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应，请写出该反应的热化学反应方程式                                                 。

（14分）化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下，1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______：相同条件下，356 g可燃冰（分子式为CH₄·9H₂O，Mr＝178）释放的甲烷气体完全燃烧生成CO₂和液态水，放出的热量为_______kJ。
（2）二甲醚(CH₃OCH₃)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H₂、CO和少量的CO₂)直接制各二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（Ⅰ）CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）  △H₁＝－90.1kJ?mol^-1
（Ⅱ）CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g） △H₂＝－49.0kJ?mol^-1
水煤气变换反应：（Ⅲ）CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂ （g） △H₃＝－41.1kJ?mol^-1
二甲醚合成反应：（Ⅳ）2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₄＝－24.5kJ?mol^-1
①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响___________________________________。
②由H₂和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为：__________________。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_________________________________。
（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________电子的电量。

下列推论正确的是：

A．S(g)+O2(g)==SO2(g)△H1；S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2，则：△H1>△H2

B．C(石墨，s)=C(金刚石，S)△H="+1.9" kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定

C．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(I)△H=﹣57.4 kJ/mol，则：含20 gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7 kJ

D．2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221 kJ/mol，则碳的燃烧热等于110.5kJ/mol

（15分）（1）A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的转化关系，所有反应物和生成物均已给出。

①若反应①②③均为水溶液中的置换反应，A、D、E都为卤素单质，化合物中的阳离了均为Na⁺，则A、D、E的氧化性由弱到强的顺序为        （写化学式）。在一定条件下E和D以物质的量比为5：l在硫酸溶液中恰好完全反应，写出该反应的离子方程式：              。
②若把B、C、F三种溶液汇集在一起得到1L混合溶液，并物质的转化关系给其中加入一定量的E，溶液中卤素阴离子的物质的量与通入E的体积（标准状况）的关系如下表所示（x和y均大于0）。
各离子的量与E的体积的关系

I．当通入E的体积为2．8L时，溶液中发生反应的离子方程式为                   。
II．x=     ，y=       （填具体数据）。
III．当通入E的体积为11．2L时，该溶液中c（Na⁺）=____   mol·L^－1（通入E后溶液的体积变化忽略不计）。
（2）用H₂O₂可除去工业尾气中的Cl₂，相关反应：
H₂O₂（1）+Cl₂（g）2HCl（g）+O₂（g）△H>0．
①为了提高H₂O₂的除氯效果，采取的措施最好的是           （只改变一种条件），其原因是：                                   。
（g）+O₂（g）= H₂O（1）, △H₂ = -285．84kJ·mol^-l
Cl₂（g）+ H₂（g）= 2HCl（g）, △H₃ = -184．6kJ·mol^-l
则H₂O₂（1）与Cl₂（g）反应生成HCl（g）和O₂（g）的热化学方程式为              。