(16分)尿素[CO(NH₂)₂]是首個由無機物人工合成的有機物。
⑴工業(yè)上尿素由CO₂和NH₃在一定條件下合成，其反應方程式為     。
⑵當氨碳比＝4時，CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關系如右圖所示。

①A點的逆反應速率v_逆(CO₂)      B點的正反應速率v_正(CO₂)（填 “大于”、“小于”或“等于”）
②NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為       。
⑶人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如右圖。

①電源的負極為       (填“A”或“B”)。
②陽極室中發(fā)生的反應依次為       、       。
③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將       ；若兩極共收集到氣體13.44 L(標準狀況)，則除去的尿素為       g(忽略氣體的溶解)。

（16分）（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）; △H=+180．5 kJ·mol^-1
②4NH₃（g）+5O₂（g）= 4NO（g）+6H₂O（g）；△H="-905" kJ·mol^-1
③2H₂（g）十O₂（g）=2H₂O（g）：△H=-483．6 kJ·mol^-1
則N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）的△H=           。
（2）在一定條件下，將2mol N₂與5mol H₂混合于一個10 L的密閉容器中，反應情況如圖1所示：
①求5min內(nèi)的平均反應速率v（NH₃）＝       ；②達到平衡時NH₃的體積分數(shù)為        。

圖1                                圖2 電解法合成氨裝置
（3）近年來科學家采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H⁺）為介質(zhì)，用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多品薄膜做電極，實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨（裝置如圖2）。鈀電極A上發(fā)生的電極反應式是                               。
（4）草酸（H₂C₂O₄）是一種重要的化工原料。已知常溫下0.01 mol·L^-l的H₂C₂O₄、KHC₂O₄、K₂C₂O₄ 溶液的pH如下表所示。

	H2C2O4	KHC2O4	K2C2O4
pH	2.0	3.1	8.1

①用離子方程式表示KHC₂O₄呈酸性的原因：                          
②取一定質(zhì)量H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的混合物，加水溶解，配成250 mL溶液，取兩份此溶液各25 mL，向第一份溶液中先加入幾滴酚酞試液，再滴加0.25 mol·L^-l NaOH溶液至20.00 mL時，溶液由無色變?yōu)闇\紅色；向第二份溶液中滴加適量3 mol·L^-l H₂SO₄溶液酸化后，用0.10 mol·L^-l KMnO₄溶液滴定，當消耗KMnO₄溶液16.00 mL時，溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色。請回答下列問題：
a.完成離子方程式：  C₂O₄^2-+   MnO₄^-+  H⁺＝   CO₂+  Mn²⁺+   H₂O。
b. 原混合物中H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的物質(zhì)的量之比為__________。

(12分)歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應對冰川融化和全球變暖，使得對如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質(zhì)
(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種顆�？捎萌缦卵趸�法提純，請完成該反應的化學方程式：(系數(shù)按順序填在答題卷上)
___ C+ ___ KMnO₄+ ____ H₂SO₄→____CO₂↑+ ____MnSO₄ + ____K₂SO₄+ ____H₂O 
(2)活性炭可處理大氣污染物NO。在2 L密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質(zhì)），生成氣體E和F。當溫度分別在T₁和T₂時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表：

物質(zhì) n/mol T/℃	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.100	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①請結(jié)合上表數(shù)據(jù)，寫出NO與活性炭反應的化學方程式                  。
②根據(jù)上述信息判斷，溫度T₁和T₂的關系是（填序號）          。
a．T₁＞T₂            b．T₁＜T₂        c．無法比較
(3)CO₂經(jīng)常用氫氧化鈉來吸收，現(xiàn)有0.4molCO₂，若用200ml  3mol/LNaOH溶液將其完全吸收，溶液中離子濃度由大到小的順序為：                           
(4)CO還可以用做燃料電池的燃料，某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，該電池用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)， CO 為陽極燃氣，空氣與 CO2的混和氣為陰極助燃氣，制得在 650 ℃下工作的燃料電池，其陽極反應式:2CO + 2CO₃^2－ =4CO₂ +4e^－則陰極反應式：              ，電池總反應式：                     。

（12分）甲醇是一種新型的汽車動力燃料，工業(yè)上可通過CO和H₂化合制備甲醇，該反應的熱化學方程式為：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ⊿H
已知某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學鍵	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
鍵能/kJ·mol-1	348	413	436	358	1072	463

請回答下列問題：
（1）已知CO中的C與O之間為叁鍵連接，該反應的⊿H =        ；
（2）某化學研究性學習小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應，在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH₂，加入合適催化劑（體積可以忽略不計）后在250°C開始反應，并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下：

反應時間/min	0	5	10	15	20	25
壓強/MPa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

則從反應開始到20min時，以CO表示的平均反應速率=      ，該溫度下平衡常數(shù)K=         ，若升高溫度則K值          （填“增大”、“減小”或“不變”）；
（3）下列描述中能說明上述反應已達平衡的是         ；
A、容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
B、2v(H₂)_正=v(CH₃OH)_逆
C、容器中氣體的壓強保持不變                
D、單位時間內(nèi)生成nmolCO的同時生成2nmolH₂
（4）甲醇-空氣燃料電池（DMFC）是一種高效能、輕污染電動汽車的車載電池，其工作原理示意圖如右，該燃料電池的電池反應式為2CH₃OH(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(l)，則負極的電極反應式為                                。

（14分）1773年，伊萊爾·羅埃爾（Hilaire Rouelle）發(fā)現(xiàn)尿素。1828年，弗里德里希·維勒首次使用無機物質(zhì)氰酸鉀[KCNO]與硫酸銨人工合成了尿素[CO(NH₂)₂]。
（1）維勒合成尿素的化學反應方程式為                       。
（2）工業(yè)上尿素是由CO₂和NH₃在一定條件下合成，其反應方程式為                      當氨碳比的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關系如圖1所示。
①A點速率v_逆（CO₂）      點速率為V_正（CO₂）（填“大于”、“小于”或“等于”）
②NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為                   。

（3）人工腎臟可用間接電化學方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖2。
①電源的負極為         （填“A”或“B”）。
②陰極室中發(fā)生的電極反應式為               
③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將       (填“增大”、“減小”、“不變”)若兩極共收集到氣體11.2L（標準狀況），則除去的尿素為       g（忽略氣體的溶解）。

（16分）甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH< 0。
（1）上述反應的平衡常數(shù)表達式為K=                  ，以下有關說法正確的是________
a．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b．一定條件下，H₂的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c．保持容器體積不變，升高溫度可提高CO的轉(zhuǎn)化率
d．使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH₃OH的產(chǎn)率
（2）其它條件相同時，在T₁、T₂（T₁< T₂）兩個不同溫度下可逆反應達到平衡，請畫出CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的示意圖。

（3）已知在常溫常壓下：
① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH＝ -a kJ·mol^-1
② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH＝ -b kJ·mol^-1
③ H₂O(g)= H₂O(l) ΔH＝ -c kJ·mol^-1
則 CH₃OH(l)+ O₂(g) = CO(g) + 2H₂O(l)  ΔH＝______________kJ·mol^-1。
（4）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

C極發(fā)生的電極反應式為:___________________________，工作一段時間后，當6.4 g甲醇完全反應生成CO₂時，有______N_A個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
（H：1  C：12  O：16）

下列對于化學反應的研究結(jié)論正確的是

A．已知常溫常壓下4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)是自發(fā)反應, 則該反應是吸熱反應

B．鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陰極均發(fā)生氧化反應

C．一定條件下2molPCl3和2molCl2發(fā)生反應PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) ΔH= -93kJ?mol—1 ,達平衡時放熱139.5kJ,則PCl3的轉(zhuǎn)化率為75%

D．用pH分別為2和3的醋酸中和等量的NaOH,消耗醋酸的體積分別為V1和V2，則V1>10V2

(14分) 研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)利用反應6NO₂＋8NH₃7N₂＋12H₂O可處理NO₂。當轉(zhuǎn)移3.6mol電子時，生成的N₂在標準狀況下是       L。
(2)已知：反應1：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)  ΔH =" —196.6" kJ·mol^-1
反應2：NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)  ΔH = —41.8kJ·mol^-1
則反3：2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的  ΔH =" _________" kJ·mol^-1
(3) 一定條件下，將2molNO與2molO₂置于恒容密閉容器中發(fā)生上述反應3，下列各項能說明反應達到平衡狀態(tài)的是       。
a．體系壓強保持不變                  b．混合氣體顏色保持不變
c．NO和O₂的物質(zhì)的量之比保持不變     d．每消耗1 molO₂同時生成2 molNO₂
(4)CO可用于合成甲醇，一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中加入CO和H₂，發(fā)生反應CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g），達平衡后測得各組分濃度如下：

物質(zhì)	CO	H2	CH3OH
濃度(mol?L—1)	0.9	1.0	0.6

①混合氣體的平均相對分子質(zhì)量__________________________。
②列式并計算平衡常數(shù)K=__________________________。
③若將容器體積壓縮為1L,不經(jīng)計算，預測新平衡中c(H₂)的取值范圍是__________。
④若保持體積不變，再充入0.6molCO和0.4molCH₃OH,此時v_正___v_逆(填“>”、“<”或“=”)。

有關下列圖像說法正確的是（  ）

A．由圖1可知合成氨反應為自發(fā)反應，加入適當?shù)拇呋瘎�，E和△H都減小

B．圖2表示向含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+中加入NaOH溶液與產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的變化關系

C．圖3表示合成氨反應在其他條件不變的情況下，改變起始物n（H2）對此反應平衡的影響�？芍�反應物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是b點；T1＞T2，K2＞ K1（T1和T2表示溫度，K1、K2表示對應溫度下平衡常數(shù)）

D．圖4表示25℃時，用0.1 mol·L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1氨水的pH隨加入鹽酸體積的變化

現(xiàn)有下列四個小實驗，簡要實驗步驟及現(xiàn)象如下
①在紫色的KMnO₄酸性稀溶液中，逐滴滴入過氧化氫溶液，溶液溫度變化不大，但褪色速率越來越快
②將化學熒光棒[外層是塑料管放草酸二苯酯(還原劑)及發(fā)光顏料，內(nèi)玻璃管中放入4%過氧化氫溶液]彎曲，內(nèi)管斷裂，液體混合，發(fā)出五顏六色的光。
③兩根外形相同的鐵棒和錫棒緊靠，放入稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)一根棒的表面有氣泡產(chǎn)生
④正在燒煤球的煤爐中，滴上幾滴水，立刻串出火苗
下列分析正確的是（  ）

A．實驗①中，反應生成的Mn2+可能是該反應的催化劑

B．實驗②中，該反應是太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?/td>

C．實驗③中，有氣泡產(chǎn)生的棒是鐵棒

D．實驗④中，加入的水是反應的催化劑，且該反應能自發(fā)進行