13．今年，雾霾阴影笼罩全国．二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成成分，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容．
（1）汽车尾气中的 NO（g）和CO（g）在一定温度和催化剂的条件下可净化．发生的反应如下：2NO（g）+2CO（g）═2CO₂ （g）+N₂（g）
①已知：N₂（g）+O₂ （g）═2NO（g）△H=+180.0kJ/mol．部分化学键的键能如下（键能指气态原子形成1mol化学键释放的最小能量）

化学键	O═O	C≡O	C═O
键能（kJ/mol）	497	1072	803

则反应：2NO（g）+2CO（g）═2CO₂ （g）+N₂ （g）△H=-751.0 kJ/mol
②若上述反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，并在t₁时刻达到平衡状态，则下列示意图1不符合题意的是C（填选项序号）．（图中ω、M、v_正 分别表示质量分数、混合气体平均相对分子质量、正反应速率）

（2）尾气中的SO₂可先催化氧化生成SO₃，再合成硫酸．已知：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=-196.0kJ/mol．
①在一定温度的密闭容器中，SO₂的转化率随时间的变化关系如图2所示：
则A点的v_逆（SO₂ ）小于（填大于、小于或等于）B点的 v_正（SO₂）．
②在某温度时，向10L的密闭容器中加入4.0molSO₂和10.0molO₂，反应达到平衡，改变下列条件，再次达到平衡时，能使O₂的新平衡浓度和原来平衡浓度相同的是BC（填选项序号）．
A．在其他条件不变时，减小容器的容积
B．保持温度和容器内压强不变，再充入2.0mol SO₂和5.0mol O₂
C．保持温度和容器体积不变，再充入SO₂和SO₃，使之浓度扩大为原来的两倍
（3）利用电化学原理，将NO₂、O₂和熔融KNO₃ 制成燃料电池，其原理如图3所示．
该电池在工作过程中NO₂转变成绿色硝化剂Y，Y是一种氧化物，可循环使用．石墨Ⅱ是电池的正极，石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为NO₂+NO₃^--e^-=N₂O₅．相同条件下，消耗的O₂和NO₂的体积比为1：4．
（4）尾气中氮氧化物（NO和NO₂）也可用尿素[CO（NH₂）₂]溶液除去，反应生成对大气无污染的气体．1mol 尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设 NO、NO₂体积比为 1：1）的质量为76g．

12．碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途．回答下列问题：
（1）海带中富含碘，请简述检验碘的实验方案取海带灼烧成灰，加水浸取后过滤，向滤液中加入硫酸与双氧水，再加淀粉试液变蓝，说明含有碘；
（2）已知反应2HI（g）═H₂（g）+I₂（g）的△H=+11kJ•mol^-1，1molH₂（g）、1molHI（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、299KJ的能量，则1molI₂（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为151kJ；
（3）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）═H₂（g）+I₂（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如表：

t/min	0	20	40	60	80	120
X（HI）	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
X（HI）	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：$\frac{0.10{8}^{2}}{0.78{4}^{2}}$；（不用求出结果）
②其他条件不变，向平衡后体系中再加入少量HI，则平衡向正（填“正”或“逆”）反应方向移动，达到平衡后x（HI）不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③上述反应中，正反应速率为v_正=k_正x²（HI），逆反应速率为v_逆=k_逆x（H₂）x（I₂），其中k_正、k_逆为速率常数，则k_逆为$\frac{{K}_{正}}{K}$（以K和K_正表示）；若k_正=0.0027min^-1，在t=40min时，v_正=1.95×10^-3min^-1min^-1．
④由上述实验数据计算得到v_正～x（HI）和v_逆～x（H₂）的关系可用如图表示．当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为A、E（填字母）．

11．亚硝酰氯（ClNO）是有机合成中的重要试剂，可由NO于Cl₂在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）．
（1）①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g） K₁
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g） K₂
③2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g） K₃
则K₁、K₂、K₃之间的关系为$\frac{{{K}^{2}}_{1}}{{K}_{2}}$．
（2）已知几种化学键的键能数据如下表（亚硝酰氯的结构为Cl-N=O）；

化学键	N=O	Cl-Cl	Cl-N	N-O
键能/（kJ•mol-1）	630	243	a	607

则2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）反应的△H和a的关系为△H=289-2akJ•mol^-1．
（3）300℃时，2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）的正反应速率表达式为v_正=k•cⁿ（ClNO），测得速率和浓度的关系如下表：

序号	c（ClNO）/mol•L-1	v/mol•L-1•s-1
①	0.30	3.6×10-8
②	0.60	1.44×10-8
③	0.90	3.24×10-8

n=2；k=4.0×10^-7mol^-1•L•s^-1（注明单位）．
（4）在1L的恒容密闭容器中充入2molNO（g）和1molCl₂（g），在不同温度下测得c（ClNO）与时间的关系
如图A：
①该反应的△H＜0（填“＞”“＜”或“=”）．
②反应开始到10min时NO的平均反应速率v（NO）=0.1mol•L^-1•min^-1
③T₂时该反应的平衡常数K=2．
（5）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO（g）和Cl₂（g），平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n（NO）}{n（C{l}_{2}）}$的变化图象如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是A点，当$\frac{n（NO）}{n（C{l}_{2}）}$=1.5时，达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的D点．

10．二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用．
（1）工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=a kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=b kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=c kJ•mol^-1
现在采用新工艺的总反应为3CO（g）+3H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），该反应的△H=（2a+b+c）kJ•mol^-1，平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
（2）增大压强，CH₃OCH₃的产率增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）原工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生．新工艺中反应③的发生提高了CH₃OCH₃的产率，原因是反应③消耗了反应②中的产物H₂O，使反应②的化学平衡向正反应方向移动，从而提高CH₃OCH₃的产率．
（4）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列实验，每次实验保持原料气的组成、压强、反应时间等因素不变，实验结果如图．CO转化率随温度变化的规律是温度低于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大；温度高于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而减小，其原因是在较低温时，各反应体系均未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率影响，随着温度的升高反应速率增大，CO的转化率也增大；在较高温时，各反应体系均已达到平衡，CO的转化率主要受反应限度影响，随着温度的升高平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小．
 
（5）已知反应②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某温度下的平衡常数为400，此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/mol•L-1	0.64	0.50	0.50

①比较此时正、逆反应速率的大小：v（正）＞（填“＞”“＜”或“=”）v（逆）．
②若开始只加入CH₃OH，经10min后反应达到平衡，平衡时CH₃OH的转化率α（CH₃OH）=97.5%．

9．“霾”是当今世界环境热点话题．某地空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气．NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：
2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$2CO₂（g）+N₂（g）△H=-akJ•mol^-1（a＞0）
（1）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：
①0～15min N₂的平均速率v（N₂）=0.013mol/（L•min）；NO的转化率为40%．
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是cd（选填序号）．
a．缩小容器体积
b．增加CO的量
c．降低温度
d．扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N₂各0.4mol，化学平衡将向左移动（选填“向左”“向右”或“不”），重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为$\frac{5}{36}$．
（2）已知：2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-bkJ•mol^-1（b＞0）
CO的燃烧热△H=-ckJ•mol^-1（c＞0）
则在消除汽车尾气中NO₂的污染时，NO₂与CO发生反应的热化学方程式为4CO（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+4CO₂（g）△H=（-a+b-2c） kJ•mol^-1．

8．将燃煤废气中的CO₂转化为二甲醚的反应原理为：2CO₂（g）+6H₂（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH₃OCH₃（g）+3H₂O（l）
（1）该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）{c}^{6}（{H}_{2}）}$；
（2）已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，达平衡时CO₂的转化率如图所示：
①该反应的△H＜0；（填“＞”或“＜”）．
②若温度不变，减小反应投料比$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$，K值将不变（填“增大”、“减小”或“不变”）；
③700K投料比$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$=2时，达平衡时H₂的转化率a=45%；
（3）某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO₂（g）与H₂（g）发生上述反应，下列物理量不再发生变化时，能说明反应达到平衡状态的是ABC；
A．二氧化碳的浓度       B．容器中的压强
C．气体的密度           D．CH₃OCH₃与H₂O的物质的量之比
（4）某温度下，在体积可变的密闭容器中，改变起始时加入各物质的量，在不同的压强下，平衡时CH₃OCH₃（g）的物质的量如表所示：

	P1	P2	P3
I．2.0molCO2       6.0molH2	0.10mol	0.04mol	0.02mol
Ⅱ．1.0mol CO2      3.0molH2	X1	Y1	Z1
Ⅲ．1.0molCH3OCH3   3.0molH2O	X2	Y3	Z2

①P₁＞P₂（填“＞”“＜”或“=”）
②X₁=0.05mol
③P₂下Ⅲ中CH₃OCH₃的平衡转化率为96%．

7．“雾霾”是当今世界环境热点话题．目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气．NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ 2CO₂（g）+N₂（g）△H=-a kJ•mol^-1（a＞0）
（1）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图1所示：

①0～15min N₂的平均速率v（N₂）=0.013mol/（L•min）；NO的转化率为40%．
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，
则改变的条件可能是cd（选填序号）．
a．缩小容器体积            b．增加CO的量
c．降低温度                d．扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N₂各0.4mol，化学平衡将向左移动（选填“向左”、“向右”或“不”），重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为$\frac{5}{36}$L/mol．
（2）已知：2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-b kJ•mol^-1（b＞0）CO的燃烧热△H=-c kJ•mol^-1（c＞0）则在消除汽车尾气中NO₂的污染时，NO₂与CO发生反应的热化学反应方程式为：4CO（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+4CO₂（g）△H=（-a+b-2c）kJ•mol^-1．
（3）工业废气中含有的NO₂还可用电解法消除．制备方法之一是先将NO₂转化为N₂O₄，然后采用电解法制备 N₂O₅，装置如图2所示． Pt乙为阴极，电解池中生成N₂O₅的电极反应式是N₂O₄+2HNO₃-2e-=2N₂O₅+2H⁺．

6．尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料．工业合成尿素反应如下：
2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）
（1）在一个真空恒容密闭容器中充入CO₂和NH₃发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示．
A点的正反应速率v_正（CO₂）＞B点的逆反应速率v_逆（CO₂）  （填“＞”、“＜”或“=”）；
氨气的平衡转化率为75%．
（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物．将体积比为2：1的NH₃和CO₂混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH₃（g）+CO₂（g）═NH₂COONH₄（s）
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：

温度（℃）	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡气体总浓度 （10-3mol/L）	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是A．
A．△H＜0，△S＜0B．△H＞0，△S＜0    C．△H＞0，△S＞0D．△H＜0，△S＞0
 ②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是C
A．分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大
B．平衡时降低体系温度，CO₂的体积分数下降
C．NH₃的转化率始终等于CO₂的转化率
D．加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电．尿素燃料电池结构如图所示，写出该电池的负极反应式：CO（NH₂）₂+H₂O-6e^-=CO₂+N₂+6H⁺．

5．为减轻大气污染，可在汽车尾气排放处加装催化转化装置，反应方程式为：2NO（g）+2CO（g）$?_{△}^{催化剂}$2CO₂（g）+N₂（g）．
（1）上述反应使用等质量的某种催化剂时，温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响对比实验如下表，c（NO）浓度随时间（t）变化曲线如图：

编号	T（℃）	NO初始浓度（mol/L）	CO初始浓度（mol/L）	催化剂的比表面积（m2/g）
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ	280	a	5.80×10-3	124
Ⅲ	350	1.20×10-3	5.80×10-3	b

①表中a=1.20×10^-3．
②实验说明，该反应是放热反应（填“放热”或“吸热”）．
③若在500℃时，投料$\frac{{c（{NO}）}}{{c（{CO}）}}=1$，NO的转化率为80%，则此温度时的平衡常数K=第一种情况：设c（NO）=1mol•L^-1，则K=160，
第二种情况：设c（NO）=amol•L^-1，K=$\frac{160}{a}$，
第三种情况：设n（NO）=amol，容器的容积为V L，则K=$\frac{160V}{a}$．
（2）使用电化学法也可处理NO的污染，装置如图2．已知电解池阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式：2HSO₃^-+2H⁺+2e^-=S₂O₄^2-+2H₂O．吸收池中除去NO的离子方程式为：2NO+2S₂O₄^2-+2H₂O=N₂+4HSO₃^-．

4．氢气是一种理想的“绿色能源”，对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用；利用氢能需要选择合适的储氢材料．目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等．
Ⅰ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO₂、6mol H₂，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（l）+H₂O（l）
①该反应自发进行的条件是低温（填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②下列叙述不能说明此反应达到平衡状态的是abc．
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO₂和H₂的体积分数保持不变
c、CO₂和H₂的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO₂参加反应的同时有3mol H-H键生成
③CO₂的浓度随时间（0～t₂）变化如下图所示，在t₂时将容器容积缩小一倍，t₃时达到平衡，t₄时降低温度，t₅时达到平衡，请画出t₂～t₆CO₂的浓度随时间的变化．

Ⅱ．（1）已知：
Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H═-74.5kJ•mol^-1
Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H═-64.4kJ•mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H═+84.6　kJ•mol^-1
（2）储氢材料Mg（AlH₄）₂在110～200℃的反应为：Mg（AlH₄）₂═MgH₂+2Al+3H₂↑．
反应中每转移3mol电子时，产生的H₂在标准状况下的体积为33.6L．
（3）镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi₅（s）+3H₂（g）?LaNi₅H₆（s）△H＜0，欲使LaNi₅H₆（s）释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是bc（填字母编号）．
a．增加LaNi₅H₆（s）的量
b．升高温度
c．减小压强
d．使用催化剂
（4）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

①某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为amol•L^-1，平衡时苯的浓度为b mol•L^-1，该反应的平衡常数K=$\frac{27{b}^{4}}{a-b}$mol³•L^-3（用含a、b的代数式表示）．
②一定条件下，如图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）．

A是电源的负极（填“正”或“负”）；电解过程中产生的气体F为O₂（填化学式）：电极D上发生的电极反应为C₆H₆+6H⁺+6e^-═C₆H₁₂．