一定条件下合成乙烯：
6H2（g）＋2CO2（g）
CH2＝CH2（g）＋4H2O（g） △H1
已知：2H2（g）＋O2（g）＝2 H2O（g） △H2＝－480 kJ•mol-1
CH2＝CH2（g）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋2 H2O（g） △H3＝－1400 kJ•mol-1
（1）△H1＝ 。请标出该反应电子转移的方向和数目 。
（2）温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是 。
A．生成乙烯的速率：v（M）有可能小于v（N）
B．平衡常数：KM ＞KN
C．催化剂会影响CO2的平衡转化率
（3）若投料比n（H2）∶n（CO2）＝3∶1，则图中M点时，乙烯的体积分数为 （保留两位有效 数字）。
（4）为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施有 （任写一条）。
（5）电解法可制取乙烯（下图），电极a接电源的 极，该电极反应式为 。
甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料。
（1）CO和H2的混合气体俗称合成气，可以在一定条件下制备甲醇。
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＜0，该反应平衡常数的表达式为 。若压强、投料比x[n(CO)/n(H2)]对该反应的影响如图所示，则图中曲线所示的压强关系：p1 p2（填“=”“>”或“<”）。
（2）NH4Cl(s) ＝ NH3(g) + HCl(g) ΔH =" +163.9" kJ•mol-1
HCl(g) + CH3OH(g) → CH3Cl(g) + H2O(g) ΔH =" -31.9" kJ•mol-1
写出氯化铵和甲醇反应的热化学方程式 ，该反应在一定条件下能自发进行的原因是 。由右图知，HCl和CH3OH的混合气体通过催化剂时的最佳流速在20 L•min-1~30 L• min-1之间。流速过快，会导致氯甲烷产率下降，原因是 。流速过慢，会使副产物二甲醚增多，其反应为2CH3OH→CH3OCH3 + H2O，生产中常通入适量的水蒸气，该操作对制备CH3Cl的影响是 。
（3）将有机污水去除氧气后加入到如图所示的微生物电解池内，可以实现污水处理和二氧化碳还原制甲醇。写出电解时阴极的电极反应式 。
氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题，下面是氮的氧化物的几种不同情况下的转化。
（1）已知：2SO2(g)+ O2 (g)
2SO3 (g) △H ＝-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g) △H ＝-113.0kJ·mol-1
则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)
SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。
①反应在c点 （填“达到”或“未到”）平衡状态。
②开始时，在该容器中加入：
I：1molSO2(g)和1molNO2(g)；
II：1molSO3(g)和1mol NO(g)，
则达化学平衡时，该反应的平衡常数I II(填“>”、“＝”或“<”)。
（3）用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物时发生下列反应：
2NaOH + NO + NO2 = 2NaNO2 + H2O
2NaOH + 2NO2 = NaNO2 + NaNO2 + H2O
将反应混合液和氢氧化钠溶液分别加到下图所示的电解槽中进行电解，A室产生了N2。
①电极Ⅰ是 极，B室产生的气体是 。
②A室NO2－发生的电极反应是 。
（4）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。现有NO、NO2的混合气6 L，可用同温同压下7 L的NH3恰好使其完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。请回答：
（1）消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少对环境的污染。已知如下信息：
②在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式___________________。
（2）在催化剂作用下，CO2和H2可以制取甲醇，在体积为2L的密闭容器中，充入lmolCO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H<0
测得CO2（g）和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：
①从反应开始到平衡，H2O的平均反应速率v(H2O)=_________________________。此反应的平衡常数为_________________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是_________________(填序号)
| A．升高温度 | B．将CH3OH(g)及时液化移出 |
| C．选择高效催化剂 | D．再充入1 molCO2和4molH2 |
（3）用间接电化学法除去NO的过程，如图所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：____________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：________________。
（4）①工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO2，分别生成NaHSO3、NH4HSO3，其水溶液均呈酸性。相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO32-)较小的是，用文字和化学用语解释原因__________________。
②废气中的SO2可用NaOH溶液吸收，吸收SO2后的碱性溶液还可用于C12的尾气处理，吸收C12后的溶液仍呈强碱性。则吸收C12后的溶液中一定存在的阴离子有OH-_____、_____；还可能存在SO32-，取该溶液于试管中，滴加黄色的溴水，得到无色溶液。此实验不能证明溶液中含有SO32-，理由是：________________(用离子方程式表示)。
(18分)I．碱性锌锰干电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。该电池中，负极材料是______，正极反应式为_______。
Ⅱ．以废旧锌锰干电池处理得到的混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下图所示。
请回答下列问题：
（1）MnxZn1-xFe2O4中铁元素化合价为+3，则锰元素的化合价为__________。
（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH时，KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如下图所示。
①写出pH=2时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式_________。
②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使KMnO4；溶液的氧化性增强外，还可能是___________。
（4）用惰性电极电解K2MnO4溶液制备KMnO4的装置如图所示。
①a应接直流电源的____________(填“正”或“负”)极。
②已知25℃，两室溶液的体积均为100 mL，电解一段时间后，右室溶液的pH由10变为14，则理论上可制得_______mol KMnO4 (忽略溶液的体积和温度变化)。
(本题共14分)火力发电厂产生的烟气中含有CO2、CO、SO2等物质，直接排放会对环境造成危害。对烟气中CO2、CO、SO2等物质进行回收利用意义重大。
（1）“湿式吸收法”利用吸收剂与烟气中的SO2发生反应从而脱硫，其中“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂，向100mL2mol·L-1的NaOH溶液中通入标准状况下4.48LSO2气体，反应后测得溶液pH<7．则溶液中下列各离子浓度关系正确的是 (填字母序号)．
a．c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)
b．c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)
c．c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
d．c(H+)= c(SO32-)- c(H2SO3)+c(OH-)
（2）工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如图所示
①在阳极区发生的反应中的非氧化还原反应的离子方程式为 ．
②简述CO32-在阴极区再生的原理 ．
（3）下表中列出了25℃、l0l kPa时一些物质的燃烧热数据：
已知键能：C—H键：413.4kJ．mol-l． H—H键：436.0 kJ·mol-1，请计算：
①2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) △H=
②C2H2中—C≡C—的键能为 kJ·mol-l
（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。负极反应式为 ．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是 ．
(8分）某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
（1）甲池为 (填“原电池”、“电解池”或 “电镀池”），A电极的电极反应式为 。
（2）丙池中F电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”），
该池的总反应方程式为 。
（3）当池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况）。
（4）一段时间后，断开电键K，加入下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是 (填选项字母）。
| A．Cu | B．CuO | C．Cu(OH）2 | D．Cu2(OH）2CO3 |
某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，实验记录如下(a、b、c代表电压值)：
| 序号 |
电压/V |
阳极现象 |
检验阳极产物 |
| Ⅰ |
x≥a |
电极附近出现黄色，有气泡产生 |
有Fe3＋、有Cl2 |
| Ⅱ |
a＞x≥b |
电极附近出现黄色，无气泡产生 |
有Fe3＋、无Cl2 |
| Ⅲ |
b＞x＞0 |
无明显变化 |
无Fe3＋、无Cl2 |
（1）用KSCN溶液检验出溶液中含Fe3＋，看到的现象是_____。
（2）Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出Cl2氧化Fe2＋的离子方程式：______________________________________。
（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电。原因是Fe2＋具有____性。
（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。控制变量，做对照实验继续探究：电解pH＝1的NaCl溶液，记录如下：
| 序号 |
电压/V |
阳极现象 |
检验阳极产物 |
| Ⅳ |
a＞x≥c |
无明显变化 |
有Cl2 |
| Ⅴ |
c＞x≥b |
无明显变化 |
无Cl2 |
①NaCl溶液的浓度应是______mol·L－1。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法：________________________________。
③与Ⅱ对比，得出的结论：通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了放电顺序是：Fe2＋___________Cl－（填“＞”或“＜”）
思考下列问题，按要求填空：
（1）某温度下纯水中c(H+) = 2×10-7 mol/L
①此时溶液中的C(OH-) = ___ __。
②若温度不变，向水中滴入稀盐酸使c (H+) = 5×10-6 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) =___ __。
（2）已知下列热化学方程式:Zn(s)+
O2(g)="==ZnO(s)" △H1="-351.1" kJ·mol－1；
Hg(l)+O2(g)="==HgO(s)" △H2="-90.7" kJ·mol－1
由此可知反应Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的焓变为___ __。
（3）在稀氨水中存在下述电离平衡NH3+H2O 
NH3 ·H2O NH4++OH－，分别加入少量下列物质，溶液中c(OH－)如何变化？___ __(填“增大”、“减小”或“不变”)；平衡移动方向如何？___ __(填“正向”、“逆向”或“不移动”)。
| 加入的物质 |
少量(NH4)2SO4固体 |
少量HNO3溶液 |
少量KOH溶液 |
| c(OH-)的变化 |
|
减小 |
|
| 平衡移动方向 |
逆向 |
|
逆向 |
（4）如图所示，装置B中两电极均为石墨电极，试回答下列问题：
①判断装置的名称：A池为____ ____。
②锌极为___ ___极，电极反应式为_____ _______；
③当C2极析出224 mL气体（标准状况下），锌的质量减少_ _g
(每空2分，共14分)下图为以惰性电极进行电解：
（1）写出A、B、C、D各电极上的电极方程式：
A________________________________
B________________________________
C________________________________
D________________________________
（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为 。
（3）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 。
欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O
（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（H的化合价为-1价） 和 H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图所示。写出该电池放电时负极的电极反应式： 。
（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。
已知：N2H4（l） + O2（g） ＝ N2（g）+ 2H2O（l） △H =" –" 534 kJ·mol—1
H2O2（l）= H2O（l） + 1/2O2（g） △H =" –" 98.6 kJ·mol—1
写出常温下，N2H4（l） 与H2O2（l）反应生成N2和H2O的热化学方程式: 。
（3）O3可由臭氧发生器（原理如图所示）电解稀硫酸制得。
①图中阴极为 （填“A”或“B”）。
②若C处通入O 2，则A极的电极反应式为： 。
（4）向一密闭容器中充入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是_______（选填编号）。
| A．v正（H2O) = v逆（H2) |
| B．容器中气体的压强不再发生改变 |
| C．H2O的体积分数不再改变 |
| D．容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变 |
E．容器中气体的密度不再发生改变
（5）温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中,加入0.4molCO2和0.4mol的H2,反应中c(H2O)的变化情况如图所示，T1时反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)第4分钟达到平衡。在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2（其他条件不变），请在右图中画出第5分钟到9分钟c(H2O)浓度变化的曲线。
氮化硅（Si3N4）是一种优良的高温结构陶瓷，在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途。工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：
（1）在1 300-l 400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为_________。
（2）在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HCl。
①已知：25℃，101 kPa条件下的热化学方程式：
3Si（s）+2N2（g）=Si3N4（s） △H= -750.2kJ/mol
Si（s）+2Cl2（g）=SiCl4（g） △H="-609.6" kJ/mol
H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） △H="--184.6" kJ/mol
四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式为____________________。
②工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：
已知：X，高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色。
上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu？________（填“能”或“不能”）。写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式。阳极: ；阴极： 。
（3）由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如下所示
（把图中的①·⑤改为I-V）
①石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因： 。
②图示I-V的变化中，属于氧化还原反应的是 。
③SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学方程式为___________________。
④在反应IV中四氯化硅与氨气反应生成Si（NH2）4和一种气体 （填分子式）；在反应V中Si（NH2）4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为 。
NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。
（1）Ⅰ中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是 。
（2）Ⅱ中，2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（ρ1、ρ2）下随温度变化的曲线（如图）。
①比较ρ1、ρ2的大小关系： 。
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 。
（3）Ⅲ中，降低温度，将NO2（g）转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。
（1）已知：2NO(g)N2O4(g) ΔH1
2NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母） 。
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是 。
（4）Ⅳ中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A。A是 ，说明理由 。
二氧化硫和氮氧化物都是常见的大气污染物，回答下列相关问题。
Ⅰ某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：
i．2NO(g)＋Cl2(g）
2ClNO(g) △H1＜ 0 其平衡常数为K1
ii．2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) △H2＜0 其平衡常数为K2
（1）现有反应4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，则此反应的平衡常数K3＝ （用K1、K2表示），反应热△H3＝ （用△H1、△H2表示）。
（2）为研究不同条件对反应ii的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2和足够的NaCl(s)，10min时反应ii达到平衡。测得平衡时NO2的转化率α1(NO2) ＝50%，则：
①10min内υ(ClNO) ＝ ，平衡常数K2＝ ；
②若其它条件不变，使反应在恒压条件下进行，平衡时NO2转化率为α2(NO2)，则：
α1(NO2) ＝ α2(NO2)（填“>”“<”或“=”）。
II除氮氧化物外，SO2也是重要的大气污染物，需要对其进行吸收处理。
（3）若用一定量的NaOH溶液吸收SO2气体后所得吸收液恰好呈中性，下列有关吸收液中粒子关系正确的是 。
| A．c(Na＋) ＝ c(HSO3-)＋ 2c(SO32-) |
| B．c(Na＋) > c(HSO3-) ＝c(SO32-) > c(H+) = c(OH—) |
| C．2c(Na＋) ＝2c(H2SO3)＋2c(HSO3-)＋2c(SO32-) |
| D．c(Na＋) > c(HSO3—) + c(SO32—) +c(H2SO3) |
（4）工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2，并用电解法处理吸收后所得溶液以实现吸收液的回收再利用，装置如图所示，则
①工作一段时间后，阴极区溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）；
②写出阳极的电极反应式 。
煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示：
（1）②中NH3参与反应的化学方程式为 。
（2）③中加入的物质可以是 （填字母序号）。
a．空气 b．CO c．KNO3 d．NH3
（3）焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶（
），其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更 （填“强”或“弱”），从原子结构角度解释原因： 。
（4）已知：N2（g） ＋ O2（g） 
2NO（g） ΔH =" a" kJ·mol-1
N2（g） ＋ 3H2（g） 2NH3（g） ΔH =" b" kJ·mol-1
2H2（g） ＋ O2（g） 2H2O（l） ΔH =" c" kJ·mol-1
反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为 。
（5）用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：
已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式： 。
用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理： 。
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