请你利用所学反应原理知识解决下列问题：I、（1）若已知两个反应：①C(s)+2H2(g)=...

（16分）请你利用所学反应原理知识解决下列问题：

（1）若已知两个反应：①C(s)+2H2(g)=CH4(g)　 ΔH1= a kJ·mol-1 ；

②C(s)+O2(g)=CO(g)　 ΔH2= b kJ·mol-1 ；

则2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)　 ΔH=　　　　　　　　　 （用含a、b的式子表示）；

（2）碱性镁锰干电池是新开发的一种干电池，比普通锌锰干电池具有更加优越的性能，具有较大应用前景，其工作时总反应为：Mg+2MnO2+H2O=Mg(OH)2+Mn2O3；则工作时，正极发生　　　　　 反应(填反应类型)，写出负极的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）在一定温度下1 L的密闭容器放入足量草酸钙(固体所占体积忽略不计)发生反应：CaC2O4(s)CaO(s) +CO(g)+CO2(g)，若前5 min 内生成CaO的质量为11.2 g ，则该段时间内v(CO)=；若某时刻达到平衡时c(CO2)= c；t0 时刻，将容器体积缩小为原来的一半并固定不变，在t1时刻再次达到平衡，请在下图中画出t0以后此体系中CO2的浓度随时间变化的图像；

（4）某温度下数据：草酸（H2C2O4）的K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5；醋酸的K=1.75×10-5；碳酸的 K1=4.2×10-7，K2=4.5×10-11；Ksp(CaC2O4) =5.0×10-9；Ksp(CaCO3) =2.5×10-9

①用醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是　　　　　　　　 ；

②向0.6 mol/L的Na2CO3溶液中加入足量 CaC2O4粉末后(忽略溶液体积变化)，充分搅拌，发生反应：CO32-(aq) + CaC2O4(s) CaCO3(s)+ C2O42-(aq)，静置后沉淀转化达到平衡，求此时溶液中的c(C2O42－)（不考虑其他诸如水解之类副反应，写出计算过程）。

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请你利用所学反应原理知识解决下列问题：

I、（1）若已知两个反应：①C(s)+2H2(g)=CH4(g)　 ΔH1= a kJ·mol-1 ；②C(s)+ O2(g)=CO(g)　 ΔH2= b kJ·mol-1 ；

则2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)　 ΔH=　　　　　　　　　 （用含a、b的式子表示）；

（2）碱性镁锰干电池是新开发的一种干电池，比普通锌锰干电池具有更加优越的性能，具有较大应用前景，其工作时总反应为：Mg+2MnO2+H2O=Mg(OH)2+Mn2O3；则工作时，正极发生　　　　　 反应(填反应类型)，写出负极的电极反应式：　　　　　　　　　　 　　 　　　 ；

（3）在一定温度下1 L的密闭容器放入足量草酸钙(固体所占体积忽略不计)发生反应：CaC2O4(s) CaO(s) +CO(g)+CO2(g)，若前5 min 内生成CaO的质量为11.2 g ，则该段时间内v(CaC204)=　　 　　　　 　　　　　 mol·min－1；

若某时刻达到平衡时c(CO2)= c；t0 时刻，

将容器体积缩小为原来的一半并固定不变，在t1时刻再次达到平衡，

请在右图中画出t0以后此体系中CO2的浓度随时间变化的图像；

II．与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数（用K表示）。下表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数：

回答下列问题：

（4）根据以上条件，请比较同浓度的CH3COONa, NaClO, Na2C03, NaHC03, Na3P04,

NaH2P04, Na2HP04溶液，则它们pH最大的是　　 （填化学式，下同），pH最小的是　　

（5)向NaClO溶液中通入过量二氧化碳，发生的离子方程式为　　　

III．（6）取一定量主要含有I－、 Cl一等离子溶液，向其中滴加AgN03溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为　　　 。

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化学反应原理知识在指导工业生产和环保等方面具有重要作用，请回答下列问题：

（1）已知热化学方程式：

①2C(s)+H2(g) = C2H2(g)　　　 △H1

②C(s)+O2(g) = CO2(g)　　　　 △H2

③H2(g) +O2(g) = H2O(l) △H3

则表示C2H2燃烧热的热化学方程式为____________________________。

（2）利用测压法在刚性反应器中加入2molSO2、1molO2，研究T℃时，反应2SO2 (g) +O2(g) 2 SO3(g)　 △H<0，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示：

①平衡时，SO2的转化率α= _________ %；

②T℃时，反应2SO2 (g) +O2(g) 2 SO3(g)的平衡常数Kp= ________kPa－1[气体分压（p分）=气体总压（p总）×体积分数，Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数]。

③下图分别代表焓变（△H）、混合气体平均相对分子（）、SO2 质量分数[ψ(SO2)]和混合气体压强(p)与反应时间(t)的关系，下图正确且能表明该反应达到平衡状态的是______________。

A 　　 B 　　 C 　　　　 D

④40min时，改变的条件可能是_______________________________（写2点）。

（3）某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟（C）和NOx。不同温度下，将模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结构如图所示。

①二氧化碳的电子式为__________________。

②375℃时，测得排出的气体中含0.45molO2和0.0525molCO2，则Y的化学名称为______。

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I：运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有非常重要的意义。

(1)用CO可以合成甲醇。

已知: CH3OH(g)＋3/2 O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)  △H1

CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)  △H2

H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)  △H3

请写出由CO和H2形成CH3OH的热化学方程式___________________________________________

(2)—定压强下,在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO与2mol H2,在催化剂作用下发生反应:

CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H,CO转化率与温度、压强的关系如图所示:

①下列说法正确的是__________

A.若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态

B.若容器内各气体平均相对分子质量恒定,反应达到平衡状态

C.若v(CO)=v(CH3OH)时，反应达到平衡状态　　

D.反应中,催化剂使平衡向正反应方向移动

②该反应的△H________0，p2_______________p1(填“大于”“小于”或“等于”)。

③100℃时,该反应的化学平衡常数K=__________.

II:甲醇是一种燃料，也可以作为燃料电池的原料

(3)甲醇直接燃烧会产生一定的污染，某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，则电池正极的电极反应式：______，该电池工作时，溶液中的OH-向______极移动，该电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为_______________________________________；

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运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。

（1）用CO可以合成甲醇。已知：

CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　　 ΔH1kJ·mol－1

CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)　　 ΔH2kJ·mol－1

H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)　　 ΔH3kJ·mol－1

则CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH ＝_______kJ·mol－1。

（2）一定压强下，在容积为2 L的密闭容器中充入1mol CO与2 mol H2，在催化剂作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH ，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

① 下列说法正确的是____________

A．若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态

B．若容器内各气体浓度恒定，反应达到平衡状态

C．上述反应中，ΔH ＞ 0

D．反应中，催化剂使平衡向正反应方向移动

② p2 　　　 　　　 　　 p1 (填“大于”、“小于”或“等于”)；

③ 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K＝____ 　 ____；

（3）某科研小组用SO2为原料制取硫酸。

① 利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式：___________________。

② 用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下。请写出开始时阳极反应的电极反应式____________________________。

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（14分）目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识，解决下列问题：

（1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：　　　　　　　　　　 。

（2）—定条件下，将C（s)和H2O（g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生（1）中反应：其相关数据如下表所示：

①T1℃时，该反应的平衡常数K=

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O（g)的物质的量浓度　　　　 （填选项字母）。

A.=0.8 mol·L-1　 　　 B.=1.4 mol·L-1　　

C.<1.4 mol·L-1　　 D.>1.4 mol·L-1

③丙容器的容积为1L，T1℃时，按下列配比充入C（s)、H2O（g)、CO2（g)和H2（g)， 达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是　　　　　　　　　　 （填选项字母）。

A.0.6 mol 1.0 mol 0.5 mol 1.0 mol

B.0.6 mol 2.0 mol 0 mol 0 mol

C.1.0 mol 2.0 mol 1.0 mol 2.0 mol

D.0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol 1.5 mol

（3）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：

2CO2（g) + 6H2（g)CH3OCH3（g) + 3H2O（g)

已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：

①该反应的焓变△H　 　 　 0，熵变△S 　　 0（填＞、＜或＝）。

②用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式　　　　　　 。

若以1.12 L·min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜　　　　　　 g。

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目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识，解决下列问题：

（1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：　　　　　　　　　　 。

（2）—定条件下，将C（s)和H2O（g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生（1）中反应：其相关数据如下表所示：

①T1℃时，该反应的平衡常数K=

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O（g)的物质的量浓度　　　　 （填字母）。

A．=0.8 mol·L-1　　　　 B．=1.4 mol·L-1　　 　　 C．<1.4 mol·L-1　　　　 D．>1.4 mol·L-1

③丙容器的容积为1L，T1℃时，按下列配比充入C（s)、H2O（g)、CO2（g)和H2（g)， 达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是　　　　　　 （填字母）。

A．0.6 mol 1.0 mol 0.5 mol 1.0 mol

B．0.6 mol 2.0 mol 0 mol 0 mol

C．1.0 mol 2.0 mol 1.0 mol 2.0 mol

D．0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol 1.5 mol

（3）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：

2CO2（g) + 6H2（g)CH3OCH3（g) + 3H2O（g)

已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：

①该反应的焓变△H　　　　 0，熵变△S　　　 0（填＞、＜或＝）。

②用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式　　　　　　 。若以1.12 L·min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜　　　　　　 g。

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目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识，解决下列问题：

（1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：__　 ___

（2）—定条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生（1）中反应：其相关数据如下表所示：

①T10C时，该反应的平衡常数K=_______

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母）。

A．=0.8 mol·L-1　　 B．=1.4 mol·L-1　　 C．<1.4 mol·L-1　　 D．>1.4 mol·L-1

③丙容器的容积为1L，T1℃时，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)， 达到平　　 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母）。

A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol　　

B． 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol

C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol　　　　

D． 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol

（3）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，已知CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：

2CO2(g）+ 6H2(g）CH3OCH3(g）+ 3H2O(g)

已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：

①该反应的焓变△H　　 0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。

②用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式　　　　　　　　　　 。若以1.12 L·min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜　　　　　　 g。

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环境问题已成为全球普遍的热门话题。

（1）利用甲烷催化还原氨氧化物。已知：CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　 △H1=-867kJ∙mol-1，CH4(g) +4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-574kJ∙mol-1，则CH4将NO还原为N2的热化学方程式为___。

（2）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染．如图采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：NO(g) +NO2(g) +2NH3(g) ⇌2N2(g)+3H2O(g)。

①该反应的△S___0，△H___0（填“>”、“=”或“<”）。

②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB )代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则上述反应的Kp=______。

③以下说法正确的是___（填标号）。

A.第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高

B.相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响

C.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

(3)催化反硝化法和电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

①催化反硝化法中，用H2能NO3－还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，则反应离子方程式为____。

②电化学降解NO3－的原理如图所示。电源正极为______（填A或B），阴极反应式为______。

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