已知各破坏1 mol N≡N键、H—H键和N—H键分别需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ、391 kJ。计算1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)完全转化为NH₃(g)的能量变化理论值为   。

已知化学能与其他形式的能可以相互转化。填写下表的空白:

化学反应方程式(例子)	能量转化形式
①	由化学能转化为热能
②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
③CaCO3CaO+CO2↑

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
Ⅰ．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₁＝－574kJ·mol­^－1
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   △H₂
CH₄(g)+2NO₂ (g)＝N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g)     △H₃＝－867kJ·mol^－1
则△H₂＝                 。
Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO₂是大气中SO₂的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为   C(s) + H₂O(g)＝ CO(g) + H₂(g)，
该反应的化学平衡常数表达式为K＝                    。 800℃时，将1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t₁前所示变化。若保持温度不变，t₂时再向容器中充入CO、H₂各1mol，平衡将     移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t₂时，若改变反应条件，导致H₂浓度发生如右图t₂后所示的变化，则改变的条件可能是       （填符号）。
a加入催化剂      b降低温度     c缩小容器体积      d减少CO₂的量

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应                        。
②用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是               。
Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

通入a气体的电极是原电池的     （填“正”或“负”），
其电极反应式为                  。

氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。
（1）已知：①₌mol
②₌mol 
③=mol
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                      。
（2）生产甲醇的原料CO和H₂来源于下列反应：

①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则          (填“<”、“>”或“="，下同)；A、B、C三点处对应平衡常数()的大小关系为          ；

②100℃时，将1 mol 和2 mol 通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是            (填序号)。
a．容器的压强恒定
b．单位时间内消耗0.1 mol CH₄同时生成0.3 molH₂
c．容器内气体密度恒定
d．
如果达到平衡时的转化率为0．5，则100℃时该反应的平衡常数K=           。
（3）某实验小组利用CO(g)、、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为            。

(16分)碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素。
（1）CH₄(g)在O₂(g)中燃烧生成CO(g)和H₂O(g)的△H难以直接测量，原因是              。
已知：a．2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H =-566．0 kJ·mol^-1
b．CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  △H =-890．0 kJ·mol^-1
则CH₄(g)在O₂(g)中燃烧生成CO(g)和H₂O(g)的热化学方程式为                                    。
（2）工业上合成氨气的反应为：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。现将10 mol N₂和26 mol H₂置于容积可变的密闭容器中，N₂的平衡转化率()与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示。回答下列问题：

①反应达到平衡状态B时，容器的容积10 L，则T₁时，合成氨反应的平衡常数K=       L²·mol^-1。
②平衡状态由A变到C时，对应的平衡常数K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在25℃时，HSCN、HClO、H₂CO₃的电离常数如下表：

甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
（1）一定条件下发生反应：
CO₂(g) +3H₂(g) ＝CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁
2CO (g) +O₂(g) ＝2CO₂(g)  △H₂
2H₂(g)+O₂(g) ＝2H₂O(g)   △H₃
则　CO(g) + 2H₂(g) CH₃OH(g)　的△H＝               。
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH₃OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H    0 （填>、<或=）。

（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有____________（填字母）。

捕碳技术(主要指捕获CO₂)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH₃和(NH₄)₂CO₃已经被用作工业捕碳剂，它们与CO₂可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH₃ (l)+ H₂O (l)+ CO₂ (g)(NH₄)₂CO₃ (aq)           △H₁
反应Ⅱ：NH₃ (l)+ H₂O (l)+ CO₂ (g)NH₄HCO₃ (aq)             △H₂
反应Ⅲ：(NH₄)₂CO₃ (aq) + H₂O (l)+ CO₂ (g)2NH₄HCO₃ (aq)    △H₃
请回答下列问题：
（1）△H₁与△H₂、△H₃之间的关系是：△H₃=                  。
（2）为研究温度对(NH₄)₂CO₃捕获CO₂气体效率的影响，在温度为T₁、T₂、T₃、T₄、T₅的条件下，将等体积等浓度的(NH₄)₂CO₃溶液分别置于等体积的密闭容器中，并充入等量的CO₂气体，经过相同时间测得容器中CO₂气体的浓度，得趋势图（下图1）。则：
①△H₃______0  (填“＞”、“=”或“＜”)。
②温度高于T₃，不利于CO₂的捕获，原因是                                      。
③反应Ⅲ在温度为K₁时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如下图2所示。当时间到达t₁时，将该反应体系温度迅速上升到K₂，并维持该温度。请在该图中画出t₁时刻后溶液的pH变化趋势曲线。

磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。

（1）红磷P(s)和Cl₂(g)发生反应生成PCl₃(g)和PCl₅(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）。
请回答问题：
①PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的热化学方程式是                                    。
②P和Cl₂分两步反应生成1 mol PCl₅的△H₃＝    。
（2）PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl₅，经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体CO₂、
污染性气体NO_x、SO_x等。如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。
(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。CO₂与H₂反应制备CH₃OH和H₂O的化学方程式为                                                                  
(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。
已知：
①C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
②CO₂(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1
③S(s)＋O₂(g)=SO₂(g)ΔH₃＝－296.0 kJ·mol^－1
请写出CO与SO₂反应的热化学方程式                                      。
(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH₄在催化条件下可以将NO₂还原为N₂。
已知：CH₄(g)＋2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol^－1①
N₂(g)＋2O₂(g)=2NO₂(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol^－1②
则CH₄还原NO₂生成水蒸气和氮气的热化学方程式是                                 。

已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol^－1、283.0 kJ·mol^－1和726.5 kJ·mol^－1。请回答下列问题。
(1)用太阳能分解5 mol液态水消耗的能量是     kJ。
(2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为            。
(3)在以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，则正极的电极反应式为                                                                       。
理想状态下，该燃料电池消耗2 mol甲醇所能产生的最大电能为1 404.2 kJ，则该燃料电池的理论效率为     。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)