碳和氮是重要的非金属元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾...

碳和氮是重要的非金属元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，研究含氮、碳化合物的性质对它们的综合利用有重要意义。

（1）NOx是形成光化学烟雾的主要物质，反应NO+O3=NO2+O2，若生成11.2L O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是__________。

（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1

已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1

写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式__________；

（3）N2H4（肼或联氨）燃料电池（产生稳定、无污染的物质）原理如图1所示．M电极发生的电极反应式为__________；

（4）已知CO（g）+H2O（g）__________H2（g）+CO2 （g）△H＞0

①一定条件下反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________（填写字母）

A．逆反应速率先增大后减小

B．H2O（g）的体积百分含量减小

C．CO的转化率增大

D．容器中的值减小

②在某压强下，上述反应在不同温度、不同投料比时，CO的转化率如图2所示．则KA、KB、KC三者之间的大小关系为__________。

③T1温度下，将1molCO和4mol H2O （g）充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率v（CO）=__________；若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入1molCO和1molCO2，此时v（正）__________v（逆）（填“＞”、“=”或“＜”）。

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碳和氮、硫是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，SO2会形成酸雨，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容。

（1）已知热化学方程式：

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H 为_________________________。（用含△H1、△H2、△H3关系式表示）

（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2+CO2(g) △H<0。在Tl℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度（单位：mol/L）如下：

①10〜20min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，

②30min后，只改变某-条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________（填字母编号）。

a．通入一定量的NO　　 　　　　　　　　　　　　　 b．加入一定量的c

c．适当升高反应体系的温度　　 　　　　　　　　 d．加入合适的催化剂

e．适当缩小容器的体积

③若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol/L，则反应达平衡时c(NO)

=_________mol/L。NO的转化率______（填“增大”“减小”或“不变”）。

④下列说法中可以说明该反应已达到平衡状态的是_________。

a．体系内混合气体的密度保持不变　　 　　　　　　 b．NO、N2、CO2、的物质的量之比为2∶1∶1

c．容器内气体的总压强保持不变　　 　　　　　　 d． NO体积分数不再改变

（3）SO2在一定条件下可与氧气构成原电池。下图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图：

①该电池的负极反应：____________________；

②当甲中消耗2.24LO2（标准状况）时，乙中________ (填“a”或“b”）增重________g。

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碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容。

（1）已知热化学方程式：①2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1

②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2

③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH3

则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH=_________。(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系式表示)

（2）利用上述反应①设计燃料电池（电解质溶液为氢氧化钾溶液），写出电池的负极反应式：__________________________________________ 。

（3）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH<0。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①10～20 min内，NO的平均反应速率v(NO)＝______，T1℃时，该反应的平衡常数K＝________。

②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)。

a．通入一定量的NO　　　　 b．加入一定量的C　　　　 c．适当升高反应体系的温度

d．加入合适的催化剂　　　　 e．适当缩小容器的体积

③若保持与上述反应前30 min的反应条件相同，起始时NO的浓度为2.50 mol·L－1，则反应达平衡时c(NO)＝________，NO的转化率＝________。

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碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容。

(1)已知热化学方程式：

①2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1

②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 　　

③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH3

则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH=_________。(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系式表示)

(2)利用上述反应①设计燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液)，写出电池的负极反应式：___________。

(3)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH<0。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①1～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)＝______，T1℃时，该反应的平衡常数K1＝________。T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1_____K2

②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)。

a．通入一定量的NO

b．加入一定量的C

c．适当升高反应体系的温度

d．加入合适的催化剂

e．适当缩小容器的体积

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(13分)硫、碳、氮等元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，其中．硫酸、氨气、硝酸都是重要的化工原料．而SO2、NO、NO2、CO等相应氧化物又是主要的环境污染物：

（1）过度排放CO2会造成“温室效应”，而煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。

已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　 AH1= +131．3 kJ·mol-

C(s)十2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)　 AH2= +90 kJ·mol-

则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）298 K时．将氨气放入体积固定的密闭容器中使其发生分解反应。当反应达到平衡状态后．改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是　　　　　　　　 (填字号)：

a．当X表示温度时，Y表示氨气的物质的量

b．当X表示压强时．Y表示氨气的转化率

c．当X表示反应时间时．Y表示混合气体的密度

d．当x表示氨气的物质的量时．Y表示某一生成物的物质的量

（3）燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx(主要为NO、NO2)易形成污染．必须经脱除达标后才能排放：能作脱除剂的物质很多．下列说法正确的是　　　　　　　　 (填序号)：

a．用H2O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO

b．用Na2SO3作脱除剂，O2会降低Na2SO3的利用率

c．用CO作脱除剂，会使烟气中NO2的浓度增加

d．用尿素[CO(NH2)2]作脱除剂．在一定条件下能有效将NOx氧化为N2

（4）在压强为O．1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中，amol CO与2amol H2在催化剂作用下反应生成甲醇。反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转比率与温度、压强的关系如图所示，则：

①P1　　　　　 P2(填“>”“<”或“=”)。

②在其他条件不变的情况下，向容器中增加a molCO与2amol H2．达到新平衡时．CO的转化率　　　　 (填“增大””减小”或“不变”．下同)，平衡常数　　　　　　　　　　 .

③在P1下、100℃时，CH3OH(g) CO(g)十2H2(g)的平衡常数为　　　　 (用含a、V的代数式表示)。

（5）①常温下．若将2 mol NH3(g)和l mol CO2(g)通入1 L水中．可得pH=10的溶液，则该溶液中浓度最大的阴离子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

②常温下，将0．01 mol·L- NaOH溶液和0.01 mol·L-(NH4)2SO4溶液等体积混合．所得溶液pH为10，那么该混合液中c(Na+)+c(NH4+)=　　　　 　　　 mol·L一(填准确代数式．不能估算)。

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减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。

(1)对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用H2还原CO2 是解决溫室效应的重要手段之一,相关反应如下:

已知H2 和CH4的燃烧热分别为285.5kJ/mol 和890.0kJ/mol。

H2O(1) =H2O(g)　　 △H= +44 kJ/mol

试写出H2 还原CO2 生成CH4和H2O(g)的热化学方程式_____________。

(2)CO2在Cu-ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II，其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。

I.CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)　　　 △H1=-57.8 kJ/mol

II.CO2(g) +H2(g)CO(g) + H2O(g)　　　　　　 △H2 = +41.2 kJ/mol

①某温度时，若反应I的速度v1大于反应II的速度以v2,则下列反应过程的能量变化正确的是_______(填选项)。

②对于气体参加的反应,，表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)。

已知:气体各组分的分压p(B)，等于总压乘以其体积分数。

在Cu-ZnO存在的条件下，保持温度T时，在容积不变的密闭容器中,充入一定量的CO2 及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表:

若反应I、II均达平衡时,P0=1.2p，则表中n1=____；若此时n2=3.则反应I的平衡常数Kp=__(无需带单位,用含总压p的式子表示)。

(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝:

4NO(g) +4NH3(g) +O2(g) 4N2(g) +6H2O(g)　　 △H <0

根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是________;氨氮比一定时,在400℃时,脱硝效率最大,其可能的原因是______________。

(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g)　　 △H>0

在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:

30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_______。

A.通入一定量的CO2　　　　　 B.加入合适的催化剂　　　　 C.适当缩小容器的体积

D.通入一定量的NO　　　　　　 E.加入一定量的活性炭　　 F.适当升高温度

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减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。

(1)对温室气体 CO2 的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用 H2 还原 CO2 是解决溫室效应的重要手段之一。

已知：①H2 和 CH4 的燃烧热分别为 285.5 kJ/mol 和 890.0 kJ/mol。

②H2O(1)===H2O(g)　　 ΔH＝+44 kJ/mol

试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式_____。

(2)CO2在Cu−ZnO催化下，可同时发生如下的反应I、II，其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。

I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－57.8kJ/mol

II．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝+41.2kJ/mol

对于气体参加的反应，表示平衡常数Kp时，用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的平衡浓度c(B)，则反应II的Kp=_____［已知：气体各组分的分压p(B)，等于总压乘以其体积分数］。

在Cu−ZnO存在的条件下，保持温度T不变，在一刚性密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：

若反应I、II均达平衡时，p0＝1.2p，则表中n1＝_____；若此时n2＝3．则反应I的平衡常数Kp＝_____(无需带单位，用含总压p的式子表示)。

(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一，研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成。可采用氧化还原法脱硝：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＜0

(4)根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是_____；氨氮比一定时，在400℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是_____。用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH＞0在T℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是______填字母)。

A．通入一定量的 CO2　　 B．加入合适的催化剂　　 C．适当缩小容器的体积

D．通入一定量的 NO　　 E．加入一定量的活性炭　　 F．适当升高温度

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下列关于物质性质的认识错误的是

A．烟花燃放，五彩缤纷的焰火体现了某些金属元素的物理性质

B．“雾霆天气”、“温室效应”、“光化学烟雾”的形成都与氮氧化物无关

C．淀粉和纤维素都能水解，水解最终产物都为葡萄糖

D．利用CO2 合成聚碳酸酯类可降解塑料，实现“碳”的循环利用

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CO2的大量排放不仅会造成温室效应还会引起海水中富含二氧化碳后酸度增加，可能会杀死一些海洋生物，甚至会溶解掉部分海床，从而造成灾难性的后果。所以二氧化碳的吸收和利用成为当前研究的重要课题。

（1）工业上以CO2与H2为原料合成甲醇，再以甲醇为原料来合成甲醚。

已知：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）　　 △H1

2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）　　 △H2=-24.5 kJ•mol﹣1

2CO2（g）+6H2（g）⇌ CH3OCH3（g）+3H2O（g）　　 △H3=-122.5 kJ•mol﹣1

甲醇的电子式为________________；△H1=________kJ·mol-1

（2）某科研小组探究用活性炭处理汽车尾气的可行性，在T1℃体积为2L的恒温密闭容器中进行了实验，并根据实验数据绘制了如下图像，其中X代表NO浓度变化，Y代表N2和CO2浓度变化：

①若15min，后升高到一定温度，达到新平衡后容器中N2、CO2、NO的浓度之比为1：1：3，到达到新平衡时CO2的反应速率与图中a点相比较，速率_____(填“增大”、“减小”或“不变”)，此时平衡常数K与T1℃相比_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。②T1℃时该反应的平衡常数为_________________。

③如上图所示，若15min后改变了一个条件，t时刻建立新的平衡，b点坐标(0.6，t)，c点坐标(0.3，t)。则改变的条件可能是_______(填序号)。

a．扩大容器体积　　　　　 b．升高温度　　　　　 c．使用合适催化剂　　　　　 d．移走部分NO

（3）已知：H2CO3的电离常数Ka1=4.4×10-7，Ka2=5×10-11。25℃时若用1L 1mol· L-1的NaOH溶液吸收CO2，当溶液中c(CO32-)：c(H2CO3)=2200，此时该溶液的pH值为________________。

（4）以熔融K2CO3为电解质的甲醚燃料电池，具有能量转化率高，储电量大等特点，则该电池的负极电极反应式为______________________。

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