、资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：
6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=" -76.0" kJ·mol一1
①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。
②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1，则反应：
3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2(g)+4 H2(g) 
CH4(g)+2H2O(g)
向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2， 在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1，H2 0.8 mol·L一1，CH40.8 mol·L一1，H2O1.6 mol·L一1。则300℃时上述反应的平衡常数K=____________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H_____(填“>’’或“<”)0。
（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：
①上述生产过程的能量转化方式是_____________。
a、电能转化为化学能 b、太阳能转化为电能
c、太阳能转化为化学能 d、化学能转化为电能
②上述电解反应在温度小于 900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阴极反应式为3CO2＋4e－=C＋2CO32-，则阳极的电极反应式为__________________ _。
（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。
（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时：
负极的电极反应式是 ；
正极的电极反应式是 。
（3）下图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是 。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L（假设空气中氧气体积含量为20%）
（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是 。
2015年8月12日23:30左右，天津滨海新区的一处集装箱码头发生爆炸，发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品氰化钠，数量为700吨左右。
资料：氰化钠化学式为NaCN，白色结晶颗粒或粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁气味。剧毒，皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡。熔点563．7℃，沸点1496℃。易溶于水，易水解生成氰化氢，水溶液呈强碱性，是一种重要的化工原料， 用于电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理方面。
（1）用离子方程式表示其水溶液呈强碱性的原因：
（2）氰化钠要用双氧水或硫代硫酸钠中和。①用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，请写出该反应的化学方程式 ；
②用硫代硫酸钠中和的离子方程式为CN-+S2O32-===A+SO32-，A为 （填化学式）。
（3）含氰废水中的CN－有剧毒。
①CN－中C元素显+2价， N元素显-3价，则非金属性N C（填<,=或>）
②在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为 。
③用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl－ + 2OH－－2e－= ClO－ + H2O
C．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e－ = H2↑ + 2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－+ 5ClO－ + 2H+ ===N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl－+H2O
（4）过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂,也可用于含氰废水的消毒。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：
已知：2Na2CO3（aq）+ 3H2O2（aq）
2Na2CO3·3H2O2（s）ΔH < 0，请回答下列问题：
①下列物质中，不会引起过碳酸钠发生氧化还原反应的有 。
A．FeCl3 B．CuSO4C．Na2SiO3 D．KCN
②准确称取0．2000g过碳酸钠于250mL锥形瓶中，加50 mL蒸馏水溶解，再加50 mL2．0 mol·L-1 H2SO4，用0．02000mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30．00 mL，则产品中H2O2的质量分数为 。
[反应6KMnO4 + 5（2Na2CO3·3H2O2）+19H2SO4 = 3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 +10CO2 ↑ +15O2↑+34H2O]
铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4，其原因是 （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注。
②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入 (填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式为 ==4OH-；
若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH= （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu2+。
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 。
10分）下图是一个化学过程的示意图
回答下列问题：
（1）甲池是 装置，电极A的名称是 。
（2）甲装置中通入CH4的电极反应式为 ，
乙装置中B(Ag)的电极反应式为 ，
丙装置中D极的产物是 （写化学式），
（3）一段时间，当丙池中产生112mL（标准状况下）气体，若要使丙池恢复电解前的状态，
应向丙池中 （写化学式）。
铝和氢氧化钾都是重要的工业产品，请回答问题：
（1）金属铝的生产是以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解，化学方程式为
电极均由石墨材料做成，电解时不断消耗的电极是____________（填“阴极”或“阳极”），
原因是__________________________ （用化学方程式表示）。
（2）对铝制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极反应式为____________________ 。
（3）铝电池性能优越，Al—Ag2O电池可用作水下动力电源，化学反应为
则负极的电极反应式为______________，正极附近溶液的碱性______（填“增强”、“不变”或“减弱”）。
（4）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是 。
②阴极区碱性增强的原因是
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 （填写“A”或“B”）导出。
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： 。
如下图所示：
（1）a电极是_________（填“阴极”或“阳极”），b电极是_________（填“阴极”或“阳极”）。
（2）当电解NaCl溶液时：
①a电极的电极反应为________________，该反应是_______(填“氧化”或“还原”)反应；
②b电极的电极反应为______________，该反应是_________(填“氧化”或“还原”)反应。
（3）当电解精炼铜时：
①a电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________；
②b电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________。
氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活中具有重要作用。
（1） 利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
H2O(l)＝H2O(g) △H1＝44.0 kJ·mol－1
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H2＝229.3 kJ·mol－1
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g) △H3＝－906.5 kJ·mol－1
4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H4
则△H4＝ kJ·mol－1。
（2） 使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。
① 写出该反应的离子方程式： 。
② 在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为： ；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有 （任写一种）。
图1 图2
（3） 在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。
① 氮化硅的化学式为 。
② a电极为电解池的 （填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式： ；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是 。
硼酸（H3BO3）与铝酸（H3AlO3）结构相似，可写成B(OH)3。
（1）已知H3BO3的电离常数为5.8×10﹣10，H2CO3的电离常数为Ka1=4.4×10﹣7、Ka2=4.7×10﹣11。向盛有饱和硼酸溶液的试管中，滴加0.1mol/L Na2CO3溶液， （填“能”或“不能”）观察到气泡逸出。
（2）已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH﹣=B(OH)4﹣，写出硼酸的电离方程式 ，它是 元酸。（填“一”或“二”或“三”）
（3）硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B(OCH3)3，B(OCH3)3可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠（NaBH4）。①NaBH4中氢元素的化合价为 ，写出生成NaBH4的化学方程式 。
②写出生成B(OCH3)3的化学方程式 。
③用NaBH4和过氧化氢可以设计成一种新型碱性电池。该电池放电时，每摩尔NaBH4释放8mole﹣。写出这种电池放电反应的离子方程式 。
（4）H3BO3可以通过电解的方法制备。工作原理如下图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。
①写出阳极的电极反应式 。
②分析产品室可得到H3BO3的原因 。
（5）过硼酸钠晶体（NaBO3·4H2O）是一种优良的漂白剂，在70℃以上加热会逐步失去结晶水。 实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的情况如下图所示，则T2℃时所得晶体的化学式为 。
氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。
（1）合成氨反应N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)在一定条件下能自发进行的原因是 。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图1所示，阴极的电极反应式是 。
（2）氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响，恒温恒容时，将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]= 时，尿素产量最大；经计算，图中y= （精确到0.01）。
（3）废水中含氮化合物的处理方法有多种。
①NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。若处理过程中产生N2 0.672 L（标准状况），则需要消耗0.3mol·L-1的NaClO溶液 L。
②在微生物的作用下，NH4+经过两步反应会转化为NO3-，两步反应的能量变化如图3所示。则1 mol NH4+ (aq)全部被氧化成NO3- (aq)时放出的热量是 kJ。
③用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH （填“升高”、“降低”或“不变”）。
美国斯坦福大学研究人员最近发明一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。海水中的“水”电池总反应可表示为：5MnO2 + 2Ag + 2NaCl＝Na2Mn5O10 + 2AgCl
（1）写出负极电极反应式 。
（2）当生1 mol Na2Mn5O10时，转移电子的数目是 。
用上述电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制合成氨的装置如图（隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。
（3）写出A电极的名称 。
（4）写出电解时阳极的电极反应式 。
（5）已知电解排出液中n(OH－)/n(CO32－) =1，则起始时进入电解池中的原料配比n(KOH)/n[CO(NH2)2]是 。
(14 分)碳及其化合物应用广泛。
I．工业上利用CO和水在沸石分子筛表面反应制氢气，CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)
（1）向 1L恒容密闭容器中注入CO和H2O（g），830oC时，测得部分数据如下表。
| t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| n(CO)/mol |
0.200 |
0.160 |
0.125 |
0.099 |
0.080 |
0.080 |
| n(H2O)/mol |
0.300 |
0.260 |
0.225 |
0.199 |
0.180 |
0.180 |
则该温度下反应的平衡常数K=
（2）相同条件下，向 1L恒容密闭容器中，同时注入1molCO、1molH2O(g)、2molCO2和2molH2，此时
v（正） v（逆）（填“＞”“＝”或“＜”）
II．已知：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H1=－141kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=－484kJ·mol－1
CH3OH（l）+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3=－726kJ·mol－1
（3）利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为
Ⅲ．一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。
（4）写出电极A的电极反应式 ，放电过程中，溶液中的CO32-将移向电极 （填A或B）
（5）以上述电池电解饱和食盐水，若生成0.2mol Cl2，则至少需通入O2的体积为 L（标准状况）
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