汽车尾气、燃煤尾气、地面灰尘等污染物是造成空气污染的主要原因。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)＋2CO(g)
2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。据此判断：
①该反应的ΔH________0(填“＞”“＜”)。
②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝___________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1＞S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是___________(填代号)。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－867 kJ/mol
2NO2(g)＝N2O4(g)ΔH＝－56.9 kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式_____________。
（3）已知反应：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)，现将不同量的CO2(g)和H2(g)分别通入到容积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡 所需时间/min |
||
| CO2(g) |
H2(g) |
H2O(g) |
CO2(g) |
|||
| 1 |
650 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
6 |
| 2 |
900 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
2 |
①实验1条件下平衡常数K＝____________(保留小数点后二位)。
②该反应的ΔH____________0(填“＜”或“＞”)。
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)
碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
ΔH＝＋88.6 kJ·mol－1
则M、N相比，较稳定的是 。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋
O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，则a 238.6(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝－1 176 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为 。
到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。
(1)化学反应中放出的热能(焓变，ΔH)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。
已知：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－185 kJ/mol，断裂1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol H—Cl键放出的能量为 。
(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：
①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
②C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
③ 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
标准状态下22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05 kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是 。根据以上三个热化学方程式，计算C(s，石墨)＋2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH为 。
已知X元素原子的K、L层的电子数之和比L、M层的电子数之和多1个电子。Y元
素的原子最外层电子数比内层电子数少3个。Z元素核外有3个电子层，最外层有3个电子。W元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，它在最高价氧化物中的质量分数为40%。
(1)Y和W的气态氢化物的稳定性为(用化学式表示) ＞ 。
(2)X单质在空气中加热生成的化合物是 化合物(填“离子”或“共价”)。
(3)X和Z的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 。
(4)W的低价氧化物与Y单质的水溶液反应的化学方程式 。
(5)Y与Z形成化合物的化学式是 。实验测得当此化合物处于固态和液态时不导电，溶于水能导电。由此判断该化合物具有 键(填“离子”或“共价”)。
短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，它们的原
子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多，数目庞大；C、D是空气中含量最多的两种元素，D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物；F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题：
(1)写出D与E以1∶1的原子个数比形成的化合物的电子式： 。F的原子结构示意图为： 。
(2)B、D形成的化合物BD2中存在的化学键为 键(填“离子”或“共价”，下同)。A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为 化合物。
(3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为： 。
(4)A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(5)元素B和F的非金属性强弱，B的非金属性 于F(填“强”或“弱”)，并用化学方程式证明上述结论 。
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