10．2015年3月，全国“两会”代表委员就我国“雾霾”治理积极建言献策．科学家研究表明氮氧化物与悬浮在大气中的盐粒子相互作用时能产生“二次雾霾”，涉及的反应有：
2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）      K₁ （Ⅰ）
2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）                K₂ （Ⅱ）
回答下列问题：
（1）写出反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K₁=$\frac{c（ClNO）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$．
（2）恒温恒容条件下，反应（Ⅱ）达到平衡的标志是ab．
a．体系压强保持不变             b．混合气体颜色保持不变
c．NO和ClNO的物质的量相等    d．每消耗0.1mol NO的同时消耗0.05mol Cl₂
（3）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，恒温时向2L密闭容器中加入 0.2mol NO和0.1molCl₂：
①在恒容条件下反应10min达到平衡，测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3 mol•L^-1•min^-1，则NO的平衡转化率α₁=75%．
②在恒压条件下建立平衡时NO的转化率为α₂，则α₂＞α₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K₂不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）工业上可通过电解NO制备NH₄NO₃，其工作原理如图所示，阴极反应式为NO+5e^-+6H⁺═NH₄⁺+H₂O；为使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充气体物质A，A的化学式是NH₃．
（5）NO₂可助偏二甲肼（C₂H₈N₂）燃烧，产生的巨大能量能把火箭送入太空．已知6.0g液态偏二甲肼与液态NO₂完全反应生成N₂、CO₂、H₂O（g）放出225.0kJ的热量．写出该反应的热化学方程式C₂H₈N₂（l）+4NO₂（l）═3N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2250.0kJ/mol．

9．在实验室，可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯．请回答下列问题：
（1）左侧试管中需加浓硫酸做催化剂 和吸水剂，
右侧试管中盛放的试剂是饱和的碳酸钠溶液其作用是吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度
右侧导气管的下端不能插入液面以下，其目的是防止倒吸．
（2）写出实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯的化学反应方程式
CH₃COOH+C₂H₅OH$?_{加热}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．
（3）该反应是典型的可逆反应，若不把生成的乙酸乙酯及时蒸馏 出来，反应一段时间后，就会达到化学平衡状态．下列能说明该反应已达到化学平衡状态的有②④ （填序号）．
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水；
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸；
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸；
④混合物中各物质的浓度不再变化．
（4）事实证明，此反应以浓硫酸为催化剂，也存在缺陷，其原因可能是BD
A．浓硫酸易挥发，以致不能重复使用．
B．会使部分原料炭化
C．浓硫酸具有吸水性
D．会造成环境污染．

8．雾霾天气中SO₂是造成空气污染的主要原因；在硫酸工业生产过程中2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）是关键步骤．该反应的过程在600℃时的平衡常数K=19，有关的能量变化，实验数据如图所示．

压强/Mpa 转化率/% 温度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

（1）已知1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃（g）时的△H=-99kJ/mol．则图中△H=198 kJ/mol； E代表的意义是正反应活化能．结合表中的数据解释该反应是放热反应的原因：压强一定时，温度升高，SO₂转化率下降，说明升温有利于逆反应进行，所以正反应为放热反应；若600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，当测得容器内c（SO₂）=0.3mol/L，c（O₂）=0.1mol/L，c（SO₃）=0.4mol/L，在这种情况下，化学反应速率是v（正）＞ v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO₂生成NaHSO₃．已知在0.1mol/L的NaHSO₃溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃）．该溶液中c（H⁺）＞c（OH^-）（填“＞”、“＜”或“=”），简述理由（用简单的文字和离子方程式说明）：NaHSO₃溶液中存在反应：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-、HSO₃^-+H₂O?OH^-+H₂SO₃，由于c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），所以电离程度大于水解．
（3）有人设想用电化学原理生产硫酸（装置见图2），写出通入SO₂的电极的电极反应式：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO₂和水的质量比为16：29．

7．CH₄和H₂O（g）可发生催化重整反应：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）．
（1）每消耗8gCH₄转移3mol电子．
（2）已知：①2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）△H₁=akJ•mol^-1
②CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₂=bkJ•mol^-1
③CH₄（g）+2O₂（g）?CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=ckJ•mol^-1
④CH₄（g）+2H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）△H₄
由此计算△H₄=c+3b-2akJ•mol^-1．
（3）T℃时，向1L恒容密闭容器中投入1molCH₄和1molH₂O（g），发生反应：CH₄（g）+H₂O?CO（g）+3H₂（g）
经过tmin，反应达到平衡．已知平衡时，c（CH₄）=0.5mol•L^-1
①0～tmin内，该反应的平衡反应速率v（H₂）=$\frac{1.5}{t}$mol/（L•min）．
②T℃时，该反应的平衡常数K=6.75．
③当温度升高到（T+100）℃时，容器中c（CO）=0.75mol•L^-1，则该反应是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（4）一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图如图：
①该放电过程中K⁺和Na⁺向电极B（填“A”或“B”）移动．
②该电池的负极反应式为3H₂+CO+4CO₃^2--8e^-=3H₂O+5CO₂．

6．化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．
Ⅰ．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键．海洋中无机氮的循环过程可用图1表示．

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是②（填图中数字序号）．
（2）有氧时，在硝化细菌作用下，NH₄⁺可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：4NH₄⁺+5O₂═2NO₂^-+6H⁺+1N₂O+5H₂O
Ⅱ．工业合成氨原理是：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，当反应器中按n（N₂）：n（H₂）=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线如图2．
（1）曲线a对应的温度是200℃．
（2）关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是AB．
A．及时分离出NH₃可以提高H₂的平衡转化率
B．图2中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（N）
C．M点比N点的反应速率快
D．由曲线a可知，当压强增加到100MPa以上，NH₃的物质的量分数可达到100%
（3）如果N点时c（NH₃）=0.2mol•L^-1，N点的化学平衡常数K=0.93L²/mol² （精确到小数点后两位）
Ⅲ．尿素[CO（NH₂）₂]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH₃、CO₂为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：
第一步：2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂NCOONH₄（s）△H=-272kJ•mol^-1
第二步：H₂NCOONH₄（s）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=+138kJ•mol^-1
（1）写出工业上以NH₃、CO₂为原料合成尿素的热化学方程式：2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（NH₂）₂ （s）△H=-134kJ/mol
（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5L的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图3所示：
①反应进行到10min时测得CO₂的物质的量如图3所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v（CO₂）=0.148mol/（L•min）．
②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二步反应决定，总反应进行到55min时到达平衡．

5．一定量的CO₂与足量的C在恒容密闭容器中发生反应：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）△H．
回答下列问题：
（1）已知C和CO的燃烧热分别为393KJ•mol^-1、283KJ•mol^-1，则上述反应的△H=+173KJ/mol．
（2）若反应进行到10s时，测得容器内的密度增大了2.4g•L^-1，则10s内用CO表示的平均反应速率为0.04mol/（L•s）．
（3）若将反应容器改为容积可变的恒压密闭容器，压强为ρkPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示．
①650℃时CO₂的平衡转化率为25%．
②T₁℃的平衡常数K_p=0.5pka（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO₂气体，则平衡不（填“正向”、“逆向”或“不”）移动，原因是Q_p=K_p．
③已知：K_p=K_c（RT）^△v，其中R=8.314L•kPa•mol^-1•K^-1，△v=气态产物的化学计量数之和-气态反应物的化学计量数之和．若该反应的$\frac{{K}_{p}}{{K}_{c}}$的值为9976.8，则此时的热力学温度为1200K．

4．硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用．请回答下列问题：
（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO₄的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO₄（s）+CO（g）?CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H=+210.5kJ•mol^-1
②$\frac{1}{4}$CaSO₄（s）+CO（g）?$\frac{1}{4}$CaS（s）+CO₂（g）△H=-47.3kJ•mol^-1
反应CaO（s）+3CO（g）+SO₂（g）?CaS（s）+3CO₂（g）△H=-399.7kJ•mol^-1；
平衡常数K的表达式为$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）c（S{O}_{2}）}$．
（2）图1为在密闭容器中H₂S气体分解生成H₂和S₂（g）的平衡转化率与温度、压强的关系．

图1中压强p₁、p₂、p₃的大小顺序为P₁＜P₂＜P₃，理由是反应前后气体体积增大，增大压强平衡逆向进行；该反应平衡常数的大小关系为K（T₁）＜K（T₂） （填“＞”、“＜”或“=”），理由是反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大．
（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
①600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图2，反应处于平衡状态的时间段是15-20min和25-30min．
②据图2判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是增大氧气的浓度（用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是ab（填写编号）．
A．加了催化剂                      B．缩小容器体积
C．降低温度                        D．增加SO₃的物质的量
（4）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⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）（用含硫微粒浓度的代数式表示）．

3．随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学（C₁化学）成为研究的热点．．“碳一化学”即以单质碳及CO、CO₂、CH₄、CH₃OH等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺．（1）将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环．CO₂转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO₂+6H₂O$\stackrel{光合作用}{→}$C₆H₁₂O₆
b．CO₂+3H₂$→_{△}^{催化剂}$CH₃OH+H₂O
c．CO₂+CH₄$→_{△}^{催化剂}$CH₃COOH
d．2CO₂+6H₂$→_{△}^{催化剂}$CH₂=CH₂+4H₂O
在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是c（填序号）．
（2）CO₂制备甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，测得CO₂（g）和CH₃OH（g）浓度随时间变化如图1所示．
①该反应化学平衡常数K的表达式是$\frac{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
②0～9min时间内，该反应的平均反应速率v（H₂）=0.25mol/L•min．
③在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5L时，此反应达平衡时放出的热量（Q）可能是c（填字母序号）．
a.0＜Q＜29.5kJ       b.29.5kJ＜Q＜36.75kJ
c.36.75kJ＜Q＜49kJ   d.49kJ＜Q＜98kJ
④在一定条件下，体系中CO₂的平衡转化率（a）与L和X的关系如图2所示，L和X分别表示温度或压强．
i．X压强的物理量是温度．
ii．L₁和L₂的大小关系是L₁＞L₂，简述理由：温度一定时，增大压强，CO₂平衡转化率增大．
（3）二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，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．工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
a．2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.8kJ•mol^-1
b．2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-23.5kJ•mol^-1
c．CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41.3kJ•mol^-1
①对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是cd（填字母）．
a．n（CH₃OH）=n（CH₃OCH₃）=n（H₂O）
b．容器内压强保持不变
c．H₂O（g）的浓度保持不变
d．CH₃OH的消耗速率与CH₃OCH₃的消耗速率之比为2：1
②总反应：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4kJ•mol^-1．
（4）以KOH溶液为电解质溶液，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O．
（5）C₁化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、CH₄等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质．写出CO与氮氧化物（NO_x）在有催化剂的条件下反应的化学方程式2xCO+2NO_x$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2xCO₂+N₂．

2．氨气有广泛用途，工业上利用反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0合成氨，其基本合成过程如下：

（1）某小组为了探究外界条件对反应的影响，以c₀mol/L H₂参加合成氨反应，在a、b两种条件下分别达到平衡，如图A．
①a条件下，0～t₀的平均反应速率v（N₂）=$\frac{{c}_{0}-{c}_{1}}{300{t}_{0}}$mol•L^-1•min^-1．
②相对a而言，b可能改变的条件是增大c（N₂）．
③在a条件下t₁时刻将容器体积压缩至原来的$\frac{1}{2}$，t₂时刻重新建立平衡状态．请在答题卡相应位置画出t₁～t₂时刻c（H₂）的变化曲线．

（2）某小组往一恒温恒压容器充入9mol N₂和23mol H₂模拟合成氨反应，图B为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系图．若体系在T₂、60MPa下达到平衡．
①此时N₂的平衡分压为9MPa，H₂的平衡分压为15MPa．（分压=总压×物质的量分数）
②列式计算此时的平衡常数Kp=0.043（MPa）^-2．（用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字）
（3）分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是及时分离出液氨，c（NH₃）减小，使平衡往生成NH₃的方向移动，增大原料利用率（或NH₃产率）．
（4）有人利用NO₂和NH₃构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放减少环境污染，又能充分利用化学能进行粗铜精炼，如图C所示，d极为粗铜．
①a极通入NO₂气体（填化学式）；
②b极电极反应为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

1．氮的化合物是重要的化工原料，在工农业生产中有很多重要应用．工业上合成氮及联合制碱法的流程示意图如下：

（1）在工业生产中，设备A的名称为沉淀池，A中发生的化学反应方程式是NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓．
（2）在上述生产中向母液通入氨气同时加入NaCl，可促进副产品氯化铵的析出．
（3）原料气中往往含有H₂S、CO、CO₂等杂质，必须除去这些杂质的目的是防止催化剂中毒．
（4）某实验小组，利用下列装置图模拟“联合制碱法”的第一步反应．

上述装置中接口连接顺序为D；D中应选用的液体为饱和NaHCO₃溶液．
A．a接c；b接f；e接d
B．a接d；b接f；e接c
C．b接d；a接c；f接 e
D．b接c；a接f；e接d
（5）某工厂用氨制硝酸，再进一步制NH₄NO₃．已知由NH₃制HNO₃时产率为88%，由NH₃被HNO₃的吸收率为98%．则该工厂用100吨氨最多能制硝酸铵218吨．