CH₄、H₂、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：
①CH₄(g)＋2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1，
②2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1，
③C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1。
(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O₂作用产生的能量存活，甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO₂气体与液态水，放出的能量________(填“＞”“＜”或“＝”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO₂可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH₄＋CO₂=2CO＋2H₂，1 g CH₄完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：
①下图能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。

②若将物质的量均为1 mol的CH₄与CO₂充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则CH₄的转化率为________。

(3)C(s)与H₂(g)不反应，所以C(s)＋2H₂(g)=CH₄(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出，C(s)＋2H₂(g)=CH₄(g)的反应热ΔH＝________。
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。

(1)在焙烧炉中发生反应：
①Fe₂O₃(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH＝－492.7 kJ·mol^－1
②3CO(g)＋Fe₂O₃(s)2Fe(s)＋3CO₂(g)　ΔH＝＋25.2 kJ·mol^－1
反应2Fe₂O₃(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO₂(g)　ΔH＝________kJ·mol^－1。
(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H₂的主要转化反应如下：
CH₄ (g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)　ΔH＝＋206.2 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋2H₂O(g)CO₂(g)＋4H₂(g)　ΔH＝＋165.0 kJ·mol^－1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO₂，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是_________________________________________。

化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。现提供H₂燃烧反应中有关物质的化学键键能： H—H键键能为Q₁ kJ·mol^－1、H—O键键能为Q₃ kJ·mol^－1、O₂分子内氧原子间的键能为Q₂ kJ·mol^－1。
(1)请根据上述数据，在图中标注的数字处，填出能量变化的数值或根据箭头的指向填写能量变化是“放出”热量还是“吸收”热量。

(2)请写出1 molH₂燃烧生成液态水的热化学反应方程式：____________________________。

随着大气污染的日趋严重,“节能减排”,减少全球温室气体排放,研究NO_x、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)如图是在101 kPa、298 K条件下1 mol NO₂和1 mol CO反应生成1 mol CO₂和1 mol NO过程中能量变化示意图。

已知:N₂(g)+O₂(g)2NO(g)　ΔH="+179.5" kJ/mol
2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)　ΔH="-112.3" kJ/mol
则在298 K时,反应:2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)的ΔH=　　　。 

(2)将0.20 mol NO₂和0.10 mol CO 充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①下列说法正确的是　　　　(填序号)。 
a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡
b.当向容器中再充入0.20 mol NO时,平衡向正反应方向移动,K值增大
c.升高温度后,K值减小,NO₂的转化率减小
d.向该容器内充入He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应速率增大
②计算产物NO₂在0～2 min时平均反应速率v(NO₂)=　　　　mol/(L·min)。 
③第4 min时改变的反应条件为　　　　(填“升温”或“降温”)。 
④计算反应在第6 min时的平衡常数K=　　　　。若保持温度不变,此时再向容器中充入CO、NO各0.060 mol,平衡将　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 

(3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO₂转化为重要的化工原料。其负极的反应式为                                                          ，当有0.25 mol SO₂被吸收,则通过质子(H⁺)交换膜的H⁺的物质的量为　　　　 。
(4)CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应,CaCO₃是一种难溶物质,其K_sp=2.8×10^-9。现将2×10^-4 mol/L的Na₂CO₃溶液与一定浓度的CaCl₂溶液等体积混合生成沉淀,计算应加入CaCl₂溶液的最小浓度为　　　　。

氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,在图1中曲线　　　　　　　(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。 

(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是　　　　。 
A.3v(H₂)_正=2v(NH₃)_逆
B.单位时间内生成n mol N₂的同时生成2n mol NH₃
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2 L密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂,保持体积不变,0.5 min后达到平衡,测得容器中有0.4 mol NH₃,则平均反应速率v(N₂)=　　　　　　,该温度下的平衡常数K=　　　　　　　。若升高温度,K值变化　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 
(4)为了寻找合成NH₃的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

Ⅰ.已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为:K=,写出它所对应反应的化学方程式:                                  
                                                     　。 
Ⅱ.二甲醚(CH₃OCH₃)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H₂为原料生产CH₃OCH₃。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0～10.0 MPa,温度230～280 ℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)
ΔH₁="-90.7" kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)
ΔH₂="-23.5" kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)
ΔH₃="-41.2" kJ·mol^-1
(1)写出催化反应室中三个反应的总反应的热化学方程式:                          。
(2)在某温度下,2 L密闭容器中发生反应①,起始时CO、H₂的物质的量分别为2 mol和6 mol,3 min后达到平衡,测得CO的转化率为60%,则3 min内CO的平均反应速率为　　　　　　　　。若同样条件下起始时CO物质的量为4 mol,达到平衡后CH₃OH为2.4 mol,则起始时H₂为　　　　mol。
(3)下列有关反应③的说法正确的是　　　　。
A.在体积可变的密闭容器中,在反应③达到平衡后,若加压,则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变
B.若830 ℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K＞1.0
C.某温度下,若向已达平衡的反应③中加入等物质的量的CO和H₂O(g),则平衡右移、平衡常数变大
(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组成、压强、反应时间等因素不变,实验结果如图,

则CO转化率随温度变化的规律是                                        　。
其原因是                                                   　。

煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H₂(g)和CO(g)燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O₂(g)CO₂(g)　ΔH₁="-393.5" kJ/mol;
H₂(g)+O₂(g)H₂O(g)　ΔH₂="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+O₂(g)CO₂(g)　ΔH₃="-283.0" kJ/mol;
①则C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)　ΔH=　　　　,该反应平衡常数的表达式为K=　　　　　　　　　　;升高温度,则K值　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。 
②如果①反应在容积不变的密闭容器中进行,当反应达到平衡时　　　　(填编号)。 
a.v_正(CO)∶v_逆(H₂)=1∶1
b.碳的质量保持不变
c.v_正(CO)=v_逆(H₂O)
d.容器中的压强不变
③在容积不变的密闭容器中进行①反应,可以使c(CO)增大的是　　　　。 
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H₂(g)从体系中分离出来
d.加入催化剂
(2)将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g),得到如下2组数据:

恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)　
ΔH="-196.6" kJ/mol。
  
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:                   。
(2)ΔH₂=　　　　　　　　　　。
(3)恒温恒容时,1 mol SO₂和2 mol O₂充分反应,放出热量的数值比∣ΔH₂∣　　　　(填“大”、“小”或“相等”)。
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为　　　　,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为　                                                   。
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO₃)/ n(SO₂)增大的有　　　　。
a.升高温度
b.充入He气
c.再充入1 mol SO₂(g)和1 mol O₂(g)
d.使用催化剂
(6)某SO₂(g)和O₂ (g)体系,时间t₁达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO₂(g)和O₂ (g)的量,则图中t₄时引起平衡移动的条件可能是　　　　;图中表示平衡混合物中SO₃的含量最高的一段时间是　　　　。

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）＋2H₂（g）=CH₃OH（g）　ΔH₁
反应Ⅱ：CO₂（g）＋3H₂（g）=CH₃OH（g）＋H₂O（g）　ΔH₂
①上述反应符合“原子经济”原则的是________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。

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：
①CO­₂（g） +3H₂（g） ＝CH­­₃OH（g）+H₂O（g）   △H₁     
②2CO­（g） +O₂（g） ＝2CO­₂（g）  △H₂
③2H₂（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）。