4．開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，正成為科學(xué)家研究的主要課題．氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池．
（1）已知：①2CH₃OH（1）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁=-1275.6kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ•mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（1）△H₃=-44.0kJ•mol^-1寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ•mol^-1
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H₂來(lái)源于：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
①一定條件下CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a．則，P_l＜P₂；A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)（K_A、K_B、K_C）的大小順序?yàn)镵_C＞K_B＞K_A．（填“＜”、“＞”“=”）
②100℃時(shí)，將1mol CH₄和2mol H₂O通入容積為1L 的反應(yīng)室，反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是：CD．
A．容器內(nèi)氣體密度恒定         
B．單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1mol CH₄同時(shí)生成0.3mol H₂
C．容器的壓強(qiáng)恒定
D．3v正（CH₄）=v逆（H₂）
③如果達(dá)到平衡時(shí)CH₄的轉(zhuǎn)化率為0.5，則100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.25
（3）某實(shí)驗(yàn)小組利用CO（g）、O₂（g）、KOH（aq）設(shè)計(jì)成如圖b所示的電池裝置，負(fù)極的電極反應(yīng)式為CO-2e?+4OH?=CO₃²?+2H₂O．用該原電池做電源，常溫下，用惰性電極電解200mL飽和食鹽水（足量），消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO 224mL，則溶液的pH=13 （不考慮溶液體積的變化）

3．（1）氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一．消除氮氧化物有多種方法．
①硝酸廠常用催化還原法處理尾氣：催化劑存在時(shí)用H₂將NO₂還原為N₂．
已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ•mol^-1
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1
則H₂還原NO₂生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是4H₂（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1034.9kJ/mol．ⅠⅡ
②利用ClO₂氧化氮氧化物反應(yīng)過程如下：NO$→_{Ⅰ}^{ClO_{2}}$NO₂$→_{Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}溶液}$N₂
反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是2NO+ClO₂+H₂O═NO₂+HNO₃+HCl，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是2NO₂+4Na₂SO₃=N₂+4Na₂SO₄．若有11.2LN₂生成（標(biāo)準(zhǔn)狀況），共消耗ClO₂67.5 g．
③工業(yè)廢氣中含有的NO₂還可用電解法消除．用NO₂為原料可制新型綠色硝化劑N₂O₅．制備方法之一是先將NO₂轉(zhuǎn)化為N₂O₄，然后采用電解法制備N₂O₅，裝置如圖所示．Pt（甲）為陽(yáng)極（填“陰”或“陽(yáng)”），電解池中生成N₂O₅的電極反應(yīng)式是N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺．

2．氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
（1）氫氣燃燒熱值高．實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在常溫常壓下1gH₂完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ熱量．則表示H₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol．又已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，則氨氣在空氣中燃燒生成液態(tài)水和氮?dú)鈺r(shí)的熱化學(xué)方程式為4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1530kJ/mol．
（2）氫氣是合成氨的重要原料．
①當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變 N₂、H₂和NH₃的量），反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖1所示．

圖中t₁時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是增大壓強(qiáng)，其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時(shí)間是t₂-t₃．
②氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等．對(duì)于反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，在溫度為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說法正確的是BDE．
A．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)的氣體顏色：A淺，C深
C．B、C兩點(diǎn)的氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
D．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＜C
E．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法．

1．今有氫氧化鈉和碳酸鈉混合溶液100mL，為了測(cè)定此混合溶液中各物質(zhì)的質(zhì)量，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)．
（1）在用0.10mo1/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤(rùn)洗后的酸式滴定管中，注入0.10mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液，調(diào)節(jié)滴定管的尖嘴部分至尖嘴處充滿液體，并記下管內(nèi)液面所在刻度為2.23mL．
（2）用堿式滴定管（填儀器名稱）取混合溶液20.00mL，注入200mL的錐形瓶（填儀器名稱）中，加入幾滴酚酞試
液，振蕩均勻后，把容器放在滴定管下，并在容器下面放一張白紙，其作用是便于觀察錐形瓶中溶液顏色變化．
（3）向容器中小心地滴入鹽酸，邊滴邊振蕩，直至因加入一滴酸后容器內(nèi)液體由紅色恰好變?yōu)闊o(wú)色時(shí)為止，記下滴定管液面所在刻度為27.74mL．至此溶液中發(fā)生了如下變化：NaOH+HCl→NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl→NaHCO₃+NaCl．再向容器中滴入幾滴甲基橙試液，振蕩，使溶液充分混和，這時(shí)溶液呈黃色色，小心地再向溶液中滴入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸直至因加入一滴酸后溶液顏色變?yōu)槌壬�即為終點(diǎn)，記下滴定管液面所在刻度為35.40 mL，此溶液中又發(fā)生了如下反應(yīng)：NaHCO₃+HCl→NaCl+H₂O+CO₂↑ 
（4）由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算出：在1L原試液中含氫氧化鈉3.570g；含碳酸鈉4.060g．

20．CH₄和CO₂可以制造價(jià)值更高的化學(xué)產(chǎn)品．已知：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H1=a kJ/mol
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H₂=b kJ/mol
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃=c kJ/mol
（1）寫出由甲烷與二氧化碳制一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式：CH₄（g）+CO₂（g）?CO（g）+2H₂（g）△H=（a+2b-2c）kJ/mol．
（2）一定條件下，等物質(zhì)的量的（1）中反應(yīng)生成的氣體可合成二甲醚（CH₃OCH₃），同時(shí)還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無(wú)機(jī)化合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+3H₂═CH₃OCH₃+CO₂．

19．氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位．
（1）工業(yè)合成氨時(shí)，合成塔中每產(chǎn)生1mol NH₃，放出46.1kJ的熱量．
①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．
②已知：N₂（g）$\underset{\stackrel{945.8kJ•mo{l}^{-1}}{→}}{\;}$2N（g）
H₂（g）$\underset{\stackrel{436.0kJ•mol}{→}}{\;}$2H（g）
則斷開1mol N-H鍵所需的能量是391kJ．
（2）氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料．電池的總反應(yīng)為：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）．則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

18．已知C、H₂、CO的燃燒熱的數(shù)據(jù)如表所示：

物質(zhì)	C	H2	CO
△H（kJ/mol）	-393.5	-285.8	-283.0

（1）寫出C完全燃燒的熱化學(xué)方程式：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol．
（2）能表示H₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）；△H=-285．kJ/mol．
（3）現(xiàn)以H₂或CO為燃料來(lái)提供熱能，從熱能的角度考慮，你認(rèn)為應(yīng)該選擇A（填寫序號(hào)）．
A．H₂         B．CO            C．均可以
理由是相同體積的氫氣與一氧化碳完全燃燒氫氣放出熱量多．

17．研究和深度開發(fā)CO、CO₂的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義．
（1）CO可用于煉鐵，已知：Fe₂O₃（s）+3C（s）=2Fe（s）+3CO（g）△H ₁=+489.0kJ•mol^-1，C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H ₂=+172.5kJ•mol^-1
則CO還原Fe₂O₃（s）的熱化學(xué)方程式為Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1．
（2）分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池（以KOH溶液為電解液）．寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O．
（3）一定溫度下，在一恒容的密閉容器中，由CO和H₂合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
①CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．
B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K（B）₌ K（C）（填“＞”、“=”或“＜”）．
②某溫度下，將2.0molCO和6.0molH₂充入2L的密閉容器中，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c（CO）=0.25mol/L，CO的轉(zhuǎn)化率=75%，此溫度下的平衡常數(shù)K=1.3（保留二位有效數(shù)字）

16．隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來(lái)越嚴(yán)重的問題，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂引起了全世界的普遍重視．
（1）如圖為C及其氧化物的變化關(guān)系圖，若①是通過O₂與C反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，測(cè)知生成14gCO時(shí)放出60kj的熱量，則其熱化學(xué)方程式為2C（s）+O₂（s）=2CO（s）△H=-240kJ/mol．
（2）把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁＜0 ①
途徑II：先制成水煤氣：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₂＞0 ②
再燃燒水煤氣：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₃＜0  ③
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₄＜0  ④
則途徑I放出的熱量等于（填“大于”“等于”或“小于”）途徑II放出的熱量；
△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的數(shù)學(xué)關(guān)系式是△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄）．
（3）甲醇（CH₃OH）是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上可用如下方法合成甲醇：
方法一  CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
方法二  CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
在25℃、101kPa下，1 克液態(tài)甲醇完全燃料放熱25kJ，寫出甲醇燃燒生成1molCO₂的熱化學(xué)方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-800kJ•mol^-1．若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池反應(yīng)，用稀H₂SO₄作電解質(zhì)，則其電極方程式分別為  正極：3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂0負(fù)極：2CH₃OH-12e^-+2H₂0=2CO₂+12H⁺
（4）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：
TiO₂（金紅石）+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+2CO
已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-400kJ•mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-560kJ•mol^-1
TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl（s）+O₂（g）△H=+140kJ•mol^-1
則TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=-100KJ/mol．
（5）臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑．臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)．如：6Ag（s）+O₃（g）=3Ag₂O（s）△H=-260kJ•mol^-1
已知：2Ag₂O（s）=4Ag（s）+O₂（g）△H=+70kJ•mol^-1
則O₃轉(zhuǎn)化為O₂的熱化學(xué)方程式為2O₃（g）═3O₂（g）△H=-310kJ/mol．

15．（1）在一定條件下N₂與H₂反應(yīng)生成NH₃，請(qǐng)回答：
①若反應(yīng)物的總能量為E₁，生成物的總能量為E₂，且E₁＞E₂，則該反應(yīng)為放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
②已知拆開1mol H-H鍵，1molN-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N₂與H₂反應(yīng)生成NH₃的熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（2）N₂H₄和H₂O₂混合可作火箭推進(jìn)劑，已知：16g液態(tài)N₂H₄和足量氧氣反應(yīng)生成N₂（g）和H₂O（l），放出310.6kJ的熱量：2H₂O₂（l）=O₂（g）+2H₂O（l）△H=-196.4kJ/mol．反應(yīng)N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）的△H=-621.2kJ/mol．N₂H₄和H₂O₂反應(yīng)生成N₂（g）和H₂O（l）的熱化學(xué)方段式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.6kJ•mol^-1．
（3）實(shí)驗(yàn)室用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL某濃度的NaOH溶液在如圖所示裝置中反應(yīng)，通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱．該裝置有兩處明顯的錯(cuò)誤，其中一處是缺少一種玻璃儀器，該儀器的名稱為環(huán)形玻璃攪拌棒；實(shí)驗(yàn)室提供了0.50mol/L和0.55mol/L兩種濃度的NaOH溶液，應(yīng)選擇0.55mol/L的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．