高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。
（1）从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体 （填化学式），会污染空气。100多年前，人们曾耗巨资改建高炉，结果尾气中的该物质含量并未减少。高炉炼铁的主要反应方程式为（设铁矿石用磁铁矿） 。
（2）已知：①4Fe(s) + 3O2=2Fe2O3(s) ΔH1
②4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s) ΔH2
③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH3
则ΔH2＝ （用含上述ΔH的代数式表示）。
（3）高铁酸钠（Na2FeO4）是铁的一种重要化合物，可用电解法制备，阳极材料为铁，其电解质溶液应选用_______ （填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4）溶液，原因是_____________，阳极反应式为_________________。
（4）某温度下，HX的电离平衡常数K为1×10-5。计算该温度下0.100mol/L的HX溶液的 H＋浓度。（平衡时HX的浓度以0.100mol/L计，水的电离忽略不计，写出计算过程。）
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ•molˉ1
II：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=－129.0kJ•molˉ1
（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
（2）将1.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100℃时达到平衡所需构时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②1000C时反应I的平衡常数为 。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下，将a molCO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器舶容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 （填字母序号）。
| A．平衡常数K增大 | B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 |
| C．CH3OH的物质的量增加 | D．重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小 |
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将CO2+氧化成CO3+，然后以CO3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化。若下图装置中的电源为甲醇－空气－KOH溶液的燃料电池，则电池正极的电极反应式： ，该电池工作时，溶液中的OHˉ向 极移动。净化含1mol甲醇的水，燃料电池转移电子 mol。
工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下：
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（1）己知反应一经发生，铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式：______________________________________________；当温度升高时，该反应的平衡常数K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。已知：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= a kJ·mol－1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= b kJ·mol－1
H2O(1)=H2O(g) △H= c kJ·mol－1
则反应2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)
（3）①合成氨反应的化学方程式为N2+3H2
2NH3，该反应在固定容积的密闭容器中进行。下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B．3v正(N2)=v逆(H2)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的相对分子质量保持不变
E．1mol N≡N键断裂，同时1mol H—H键断裂
②若在恒温条件下，将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2L的密闭容器中，5min反应达平衡，n(N2)=1mol，n(H2)=1mol，n(NH3)=2mol，则反应速率v(N2)=________________，H2的平衡转化率=_________________；若保持容器的温度不变，在10min时将容器的容积压缩为lL，请在答题卡坐标图中，画出从反应开始至15min时c(NH3)随时间变化曲线示意图。
2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物。
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)+O2(g)
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向2L密闭容器中充入4mol N2和6molO2，5min后达平衡时NO物质的量为4mol，该反应的速率v(N 2)为 ；计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）。
（2）恒温恒容，能说明反应 2NO(g) N2(g)+O2(g) 达到平衡的是 （填代号）。
| A．NO、N2、O2的浓度之比为2∶1∶1 |
| B．N2的浓度不再发生变化 |
| C．单位时间内消耗2 mol NO，同时消耗1 mol N2 |
| D．容器内气体密度不再发生变化 |
（3）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
①已知：N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) △H = —285.8kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应：2NO(g) + 2CO(g) 
2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的△H 0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1＞S2 ，在下图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。
CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−867 kJ·mol－1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130℃和180℃时，分别将0.50 molCH4和a molNO2充入1L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：
| 实验编号 |
温度 |
时间 |
0 |
10 |
20 |
40 |
50 |
| 1 |
130℃ |
n（CH4）/mol |
0.50 |
0.35 |
0.25 |
0.10 |
0.10 |
| 2 |
180℃ |
n（CH4）/mol |
0.50 |
0.30 |
0.18 |
|
0.15 |
（1）开展实验1和实验2的目的是 。
（2）180℃时，反应到40min，体系 （填“是”或“否”）达到平衡状态，理由是 ；CH4的平衡转化率为 。
（3）已知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。（写出计算过程）
（4）一定条件下，反应时间t与转化率μ（NO2）的关系如图所示，请在图像中画出180℃时，压强为P2（设压强P2＞P1）的变化曲线，并做必要的标注。
（5）根据已知求算：ΔH2= 。
CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=−574 kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
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