4．开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题．氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．
（1）已知：①2CH₃OH（1）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁=-1275.6kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ•mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（1）△H₃=-44.0kJ•mol^-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ•mol^-1
（2）生产甲醇的原料CO和H₂来源于：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
①一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图a．则，P_l＜P₂；A、B、C三点处对应平衡常数（K_A、K_B、K_C）的大小顺序为K_C＞K_B＞K_A．（填“＜”、“＞”“=”）
②100℃时，将1mol CH₄和2mol H₂O通入容积为1L 的反应室，反应达平衡的标志是：CD．
A．容器内气体密度恒定         
B．单位时间内消耗0.1mol CH₄同时生成0.3mol H₂
C．容器的压强恒定
D．3v正（CH₄）=v逆（H₂）
③如果达到平衡时CH₄的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K=2.25
（3）某实验小组利用CO（g）、O₂（g）、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，负极的电极反应式为CO-2e?+4OH?=CO₃²?+2H₂O．用该原电池做电源，常温下，用惰性电极电解200mL饱和食盐水（足量），消耗标准状况下的CO 224mL，则溶液的pH=13 （不考虑溶液体积的变化）

3．（1）氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．消除氮氧化物有多种方法．
①硝酸厂常用催化还原法处理尾气：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂．
已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ•mol^-1
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1
则H₂还原NO₂生成水蒸气反应的热化学方程式是4H₂（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1034.9kJ/mol．ⅠⅡ
②利用ClO₂氧化氮氧化物反应过程如下：NO$→_{Ⅰ}^{ClO_{2}}$NO₂$→_{Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}溶液}$N₂
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO₂+H₂O═NO₂+HNO₃+HCl，反应Ⅱ的化学方程式是2NO₂+4Na₂SO₃=N₂+4Na₂SO₄．若有11.2LN₂生成（标准状况），共消耗ClO₂67.5 g．
③工业废气中含有的NO₂还可用电解法消除．用NO₂为原料可制新型绿色硝化剂N₂O₅．制备方法之一是先将NO₂转化为N₂O₄，然后采用电解法制备N₂O₅，装置如图所示．Pt（甲）为阳极（填“阴”或“阳”），电解池中生成N₂O₅的电极反应式是N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺．

2．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
（1）氢气燃烧热值高．实验测得，在常温常压下1gH₂完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量．则表示H₂燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol．又已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，则氨气在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1530kJ/mol．
（2）氢气是合成氨的重要原料．
①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变 N₂、H₂和NH₃的量），反应速率与时间的关系如图1所示．

图中t₁时引起平衡移动的条件可能是增大压强，其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段时间是t₂-t₃．
②氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等．对于反应：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是BDE．
A．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
B．A、C两点的气体颜色：A浅，C深
C．B、C两点的气体平均相对分子质量：B＜C
D．A、C两点的反应速率：A＜C
E．由状态B到状态A，可以用加热的方法．

1．今有氢氧化钠和碳酸钠混合溶液100mL，为了测定此混合溶液中各物质的质量，进行下列实验．
（1）在用0.10mo1/L标准盐酸溶液润洗后的酸式滴定管中，注入0.10mol/L的标准盐酸溶液，调节滴定管的尖嘴部分至尖嘴处充满液体，并记下管内液面所在刻度为2.23mL．
（2）用碱式滴定管（填仪器名称）取混合溶液20.00mL，注入200mL的锥形瓶（填仪器名称）中，加入几滴酚酞试
液，振荡均匀后，把容器放在滴定管下，并在容器下面放一张白纸，其作用是便于观察锥形瓶中溶液颜色变化．
（3）向容器中小心地滴入盐酸，边滴边振荡，直至因加入一滴酸后容器内液体由红色恰好变为无色时为止，记下滴定管液面所在刻度为27.74mL．至此溶液中发生了如下变化：NaOH+HCl→NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl→NaHCO₃+NaCl．再向容器中滴入几滴甲基橙试液，振荡，使溶液充分混和，这时溶液呈黄色色，小心地再向溶液中滴入标准盐酸直至因加入一滴酸后溶液颜色变为橙色即为终点，记下滴定管液面所在刻度为35.40 mL，此溶液中又发生了如下反应：NaHCO₃+HCl→NaCl+H₂O+CO₂↑ 
（4）由以上实验结果计算出：在1L原试液中含氢氧化钠3.570g；含碳酸钠4.060g．

20．CH₄和CO₂可以制造价值更高的化学产品．已知：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H1=a kJ/mol
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H₂=b kJ/mol
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃=c kJ/mol
（1）写出由甲烷与二氧化碳制一氧化碳和氢气的热化学方程式：CH₄（g）+CO₂（g）?CO（g）+2H₂（g）△H=（a+2b-2c）kJ/mol．
（2）一定条件下，等物质的量的（1）中反应生成的气体可合成二甲醚（CH₃OCH₃），同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式为3CO+3H₂═CH₃OCH₃+CO₂．

19．氨在国民经济中占有重要地位．
（1）工业合成氨时，合成塔中每产生1mol NH₃，放出46.1kJ的热量．
①工业合成氨的热化学方程式是N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．
②已知：N₂（g）$\underset{\stackrel{945.8kJ•mo{l}^{-1}}{→}}{\;}$2N（g）
H₂（g）$\underset{\stackrel{436.0kJ•mol}{→}}{\;}$2H（g）
则断开1mol N-H键所需的能量是391kJ．
（2）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料．电池的总反应为：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）．则该燃料电池的负极反应式是2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

18．已知C、H₂、CO的燃烧热的数据如表所示：

物质	C	H2	CO
△H（kJ/mol）	-393.5	-285.8	-283.0

（1）写出C完全燃烧的热化学方程式：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol．
（2）能表示H₂燃烧热的热化学方程式为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）；△H=-285．kJ/mol．
（3）现以H₂或CO为燃料来提供热能，从热能的角度考虑，你认为应该选择A（填写序号）．
A．H₂         B．CO            C．均可以
理由是相同体积的氢气与一氧化碳完全燃烧氢气放出热量多．

17．研究和深度开发CO、CO₂的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe₂O₃（s）+3C（s）=2Fe（s）+3CO（g）△H ₁=+489.0kJ•mol^-1，C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H ₂=+172.5kJ•mol^-1
则CO还原Fe₂O₃（s）的热化学方程式为Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1．
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．写出该电池的负极反应式：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O．
（3）一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
①CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示．
B、C两点的平衡常数K（B）₌ K（C）（填“＞”、“=”或“＜”）．
②某温度下，将2.0molCO和6.0molH₂充入2L的密闭容器中，达到平衡时测得c（CO）=0.25mol/L，CO的转化率=75%，此温度下的平衡常数K=1.3（保留二位有效数字）

16．随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视．
（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①是通过O₂与C反应实现的，测知生成14gCO时放出60kj的热量，则其热化学方程式为2C（s）+O₂（s）=2CO（s）△H=-240kJ/mol．
（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁＜0 ①
途径II：先制成水煤气：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₂＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₃＜0  ③
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₄＜0  ④
则途径I放出的热量等于（填“大于”“等于”或“小于”）途径II放出的热量；
△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的数学关系式是△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄）．
（3）甲醇（CH₃OH）是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一  CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
方法二  CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
在25℃、101kPa下，1 克液态甲醇完全燃料放热25kJ，写出甲醇燃烧生成1molCO₂的热化学方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-800kJ•mol^-1．若将该反应设计成原电池反应，用稀H₂SO₄作电解质，则其电极方程式分别为  正极：3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂0负极：2CH₃OH-12e^-+2H₂0=2CO₂+12H⁺
（4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：
TiO₂（金红石）+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO
已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-400kJ•mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-560kJ•mol^-1
TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl（s）+O₂（g）△H=+140kJ•mol^-1
则TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=-100KJ/mol．
（5）臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂．臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如：6Ag（s）+O₃（g）=3Ag₂O（s）△H=-260kJ•mol^-1
已知：2Ag₂O（s）=4Ag（s）+O₂（g）△H=+70kJ•mol^-1
则O₃转化为O₂的热化学方程式为2O₃（g）═3O₂（g）△H=-310kJ/mol．

15．（1）在一定条件下N₂与H₂反应生成NH₃，请回答：
①若反应物的总能量为E₁，生成物的总能量为E₂，且E₁＞E₂，则该反应为放热（填“吸热”或“放热”）反应．
②已知拆开1mol H-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（2）N₂H₄和H₂O₂混合可作火箭推进剂，已知：16g液态N₂H₄和足量氧气反应生成N₂（g）和H₂O（l），放出310.6kJ的热量：2H₂O₂（l）=O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196.4kJ/mol．反应N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）的△H=-621.2kJ/mol．N₂H₄和H₂O₂反应生成N₂（g）和H₂O（l）的热化学方段式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.6kJ•mol^-1．
（3）实验室用50mL0.50mol/L盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为环形玻璃搅拌棒；实验室提供了0.50mol/L和0.55mol/L两种浓度的NaOH溶液，应选择0.55mol/L的溶液进行实验．