目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题：
I．甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为：
CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2(g)
（1）阅读下图，计算该反应的反应热ΔH = __________kJ/mol。
II．用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
（2）以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________________________________________________________________。
（3）以CH4、O2为原料，100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为448 mL（标准状况），产生的气体全部被溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________，各离子浓度由大到小的顺序为______________________________。
III．利用I2O5消除CO污染的反应为：5CO(g) + I2O5(s) 5CO2(g) + I2(s)，不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答：
（4）T2时，0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
（5）T1时化学平衡常数K = ____________________。
（6）下列说法不正确的是___________（填字母序号）。
| A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态 |
| B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等 |
| C．d点时，增大体系压强，CO的转化率不变 |
| D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb < Kd |
【化学——选修3：物质结构与性质】铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题：
（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为 。N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序
为 （填元素符号）。
②Cu(NH3)4SO4中所含的化学键有 。
（2）铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。根据等电子体原理，CO分子的结构式为 。
（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图1所示），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为 。
（4）Cu2O晶胞结构如图2所示，该晶胞的边长为a cm，则Cu2O的密度为 g·cm－3（用NA表示阿伏加德罗常数的数值）。
【化学——选修2：化学与技术】目前，回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液（含溴0.27%）中回收易挥发的Br2：
（1）操作X所需要的主要玻璃仪器为 ；反萃取时加入20%的NaOH溶液，其离子方程式为 。
（2）反萃取所得水相酸化时，需缓慢加入浓硫酸，并采用冰水浴冷却的原因是 。
（3）溴的传统生产流程为先采用氯气氧化，再用空气水蒸气将Br2吹出。与传统工艺相比，萃取法的优点是 。
（4）我国废水三级排放标准规定：废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量，其原理如下：
①请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取25.00mL待测废水于250mL锥形瓶中。
步骤2：将4.5 mL 0.02mol/L溴水迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。
步骤3：打开瓶塞，向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液，振荡。
步骤4： ，再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗 Na2S2O3溶液15 mL。（反应原理：I2 + 2Na2S2O3 =" 2NaI" + Na2S4O6）
步骤5：将实验步骤1~4重复2次。
②该废水中苯酚的含量为 mg/L。
③步骤3若持续时间较长，则测得的废水中苯酚的含量 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) △H="Q" kJ/mol。在T1℃时，反应进行到不同时间（min）测得各物质的浓度（mol/L）如下：
 时间浓度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| NO |
1.00 |
0.68 |
0.50 |
0.50 |
0.60 |
0.60 |
| N2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
| CO2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)=______，T1℃时，该反应的平衡常数K= ；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是______（填字母编号）。
a．通入一定量的NO b．加入一定量的活性炭
c．加入合适的催化剂 d．适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：1，则Q______0（填“＞”或“＜”）。
④在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是______（填选项编号）。
a．单位时间内生成2nmol NO（g）的同时消耗nmol CO2（g）
b．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
c．混合气体的密度不再发生改变
d．反应体系的压强不再发生改变
（2）某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，利用以下反应：
NO+CON2+CO2（有CO） 2NON2+O2（无CO）
①若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为 ；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在 左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式 。
（3）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为 。
铜及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。
（1）工业上利用辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜。为了测定辉铜矿样品的纯度，用酸性高锰酸钾溶液反应，所得溶液加入Ba(NO3)2有白色沉淀生成。写出辉铜矿与高锰酸钾反应的离子方程式 。
（2）工业上利用废铜屑、废酸（含硝酸、硫酸）为主要原料制备硫酸铜晶体。某含有c(HNO3)＝2 mol/L，c(H2SO4)＝4 mol/L的废酸混合液100 mL（不使用其它酸或氧化剂），最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的质量为 〔M(CuSO4·5H2O)=250〕.
（3）现有一块含有铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同。
①固态铜与适量氧气反应，能量变化如下图所示，写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式 。
②上述铜片中铜的生锈率为 （金属生锈率=
）。（结果保留到整数）
（4）自然界中各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后转化为硫酸铜溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS），慢慢地转变为铜蓝（CuS）。
①硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜等，该过程的化学方程式为 。
②写出渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生反应的离子方程式 ，请用简短的语言解释该反应发生的原理 。
汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：
（1）2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g) △H=-746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)
已知：2C (s)+O2(g)2CO(g) △H=-221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)
CO2(g) △H=-393.5KJ/mol
则N2（g）+O2（g）＝2NO（g） △H＝ kJ·mol-1。
（2）T℃下，在一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| C(NO)10-4 mol/L |
10.0 |
4.50 |
C1 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
| C(NO)10-3 mol/L |
3.60 |
3.05 |
C2 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
则c1合理的数值为 （填字母标号）。
A．4.20 B．4.00 C．3.50 D．2.50
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示：
则曲线Ⅰ对应的实验编号依次为 。
（4）将不同物质的量的H2O（g）和CO（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
| H2O |
CO |
CO |
H2 |
|||
| ① |
650 |
2 |
4 |
2．4 |
1．6 |
5 |
| ② |
900 |
1 |
2 |
1．6 |
0．4 |
3 |
| ③ |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为 ，温度升高时平衡常数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②若a＝2,b＝1，则c＝ ,达平衡时实验组②中H2O（g）和实验组③中CO的转化率的关系为
α2 (H2O) α3 (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。
（5）CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准，该分析仪的工作原理类似于燃料电池，其中电解质是氧化钇（Y2O3）和氧化锆（ZrO2）晶体，能传导O2－。
①则负极的电极反应式为________________。
②以上述电池为电源，通过导线连接成图一。若X、Y为石墨，a为2L 0．1mol／L KCl溶液，写出电解总反应的离子方程式 。电解一段时间后，取25mL上述电解后的溶液，滴加0.4mol／L醋酸得到图二曲线（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）。根据图二计算，上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为__________g。
粤公网安备 44130202000953号