铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。

\(\rm{(1)}\)真空碳热还原\(\rm{-}\)氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：

\(\rm{Al_{2}O_{3}(s)+AlCl_{3}(g)+3C(s) =3AlCl (g)+3CO(g) \triangle H = a kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{3AlCl(g)=2Al(l)+ AlCl_{3} (g)}\)   \(\rm{\triangle H = b kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{①}\)反应\(\rm{Al_{2}O_{3}(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)}\)的\(\rm{\triangle H=}\)________\(\rm{kJ·mol^{-1}(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

\(\rm{②Al_{4}C_{3}}\)也是该反应过程中的一种中间产物。\(\rm{Al_{4}C_{3}}\) 与盐酸反应\(\rm{(}\)产物之一是含氢量最高的烃\(\rm{)}\)的化学方程式为_______________。

\(\rm{③}\)甲烷和水反应可以制水煤气\(\rm{(}\)混合气体\(\rm{)}\)，在恒温、固定体积为\(\rm{V}\)升的密闭容器中的反应微观示意图如下所示，根据微观示意图得出的结论中，正确的是_____________。

\(\rm{a.}\) 该反应方程式为：\(\rm{CH_{4}+H_{2}O = CO+3H_{2}}\)

\(\rm{b.}\) 该反应平衡前后压强比为\(\rm{3}\)：\(\rm{4}\)

\(\rm{c.}\) 该反应体系中含氢元素的化合物有\(\rm{3}\)种

\(\rm{d.}\) 该反应中甲烷的平衡转化率为\(\rm{50\%}\)  一定条件下经过\(\rm{t}\)分钟达到化学平衡

\(\rm{④}\)水煤气中的\(\rm{H_{2}}\)可用于生产\(\rm{NH_{3}}\)，在进入合成塔前常用\(\rm{[Cu(NH_{3})_{2}]Ac}\)溶液来吸收其中的\(\rm{CO}\)，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：

\(\rm{[Cu(NH_{3})_{2}]Ac_{(aq)} + CO_{(g)} + NH_{3(g)\;}}\) \(\rm{⇌ [Cu(NH_{3})_{3}]Ac·CO_{(aq)}}\)   \(\rm{\triangle H < 0}\)

\(\rm{[Cu(NH_{3})_{2}]Ac}\)溶液吸收\(\rm{CO}\)的适宜生产条件应是______。该条件下用气体表示的平衡常数表达式为：\(\rm{K=}\)__________

\(\rm{(2)}\)镁铝合金\(\rm{(Mg_{17}Al_{12} )}\)是一种潜在的贮氢材料，一般在氩气环境中将一定化学计量比的\(\rm{Mg}\)、\(\rm{Al}\) 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下可完全吸氢得到的混合物\(\rm{Y(}\)含\(\rm{MgH_{2}}\) 和\(\rm{Al)}\)，\(\rm{Y}\)在一定条件下可释放出氢气。

\(\rm{①}\)熔炼制备镁铝合金\(\rm{(Mg_{17}Al_{12})}\)时通入氩气的目的是_________________。

\(\rm{②}\)写出镁铝合金\(\rm{(Mg_{17}Al_{12} )}\) 在一定条件下完全吸氢的化学方程式 _________________。

\(\rm{③}\)在\(\rm{6. 0mol·L^{-1}HCl}\) 溶液中，混合物\(\rm{Y}\) 能完全释放出\(\rm{H_{2}}\)。\(\rm{1mol Mg_{17} Al_{12}}\) 完全吸氢后得到的混合物\(\rm{Y}\) 与上述盐酸完全反应，释放出\(\rm{H_{2}}\) 的物质的量为_________。

二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。

\(\rm{(1)}\)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解\(\rm{CO_{2}}\)发生反应：\(\rm{2CO_{2}(g)⇌ 2CO(g)+O_{2}(g)}\)，该反应的\(\rm{ΔH}\)________\(\rm{0}\)，\(\rm{ΔS}\)________\(\rm{0(}\)选填：“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)CO_{2}}\)转化途径之一是：利用太阳能或生物质能分解水制\(\rm{H_{2}}\)，然后将\(\rm{H_{2}}\)与\(\rm{CO_{2}}\)转化为甲醇或其他的化学品。已知：光催化制氢：\(\rm{2H_{2}O(l)═2H_{2}(g)+O_{2}(g)}\)　\(\rm{ΔH=571.5 kJ·mol^{-1}①H_{2}}\)与\(\rm{CO_{2}}\)耦合反应：\(\rm{3H_{2}(g)+CO_{2}(g)═CH_{3}OH(l)+H_{2}O(l)}\)　\(\rm{ΔH=-137.8 kJ·mol^{-1}②}\)

则反应：\(\rm{4H_{2}O(l)+2CO_{2}(g)═2CH_{3}OH(l)+3O_{2}(g)ΔH=}\)________\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)。你认为该方法需要解决的技术问题有：________。

\(\rm{a.}\)开发高效光催化剂

\(\rm{b.}\)将光催化制取的氢从反应体系中有效分离，并与\(\rm{CO_{2}}\)耦合催化转化

\(\rm{c.}\)二氧化碳及水资源的来源供应

\(\rm{(3)}\)用稀氨水喷雾捕集\(\rm{CO_{2}}\)最终可得产品\(\rm{NH_{4}HCO_{3}}\)。在捕集时，气相中有中间体\(\rm{NH_{2}COONH_{4}(}\)氨基甲酸铵\(\rm{)}\)生成。为了测定该反应的有关热力学参数，将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中\(\rm{(}\)假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计\(\rm{)}\)，在恒定温度下使反应\(\rm{NH_{2}COONH_{4}(s)⇌ 2NH_{3}(g)+CO_{2}(g)}\)达到分解平衡。实验测得不同温度及反应时间\(\rm{(t_{1} < t_{2} < t_{3})}\)的有关数据见表。

表　氨基甲酸铵分解时温度、气体总浓度及反应时间的关系

\(\rm{①}\)氨基甲酸铵分解反应是：________反应\(\rm{(}\)选填：“放热”或“吸热”\(\rm{)}\)。在\(\rm{25 ℃}\)，\(\rm{0～t_{1}}\)时间内产生氨气的平均速率为：___________________________。

\(\rm{②}\)根据表中数据可换算出，\(\rm{15 ℃}\)时合成反应\(\rm{2NH_{3}(g)+CO_{2}(g)⇌ NH_{2}COONH_{4}(s)}\)平衡常数\(\rm{K}\)约为________。

\(\rm{(1)}\)由\(\rm{N_{2}O}\)和\(\rm{NO}\)反应生成\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{NO_{2}}\)的能量变化如图所示，若生成\(\rm{1 mol N_{2}}\)，其\(\rm{ΔH=}\)_________\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)。

\(\rm{(2)}\)已知：乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

计算上述反应的\(\rm{ΔH=}\)_________\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)。

\(\rm{(3)}\)烟气\(\rm{(}\)主要污染物\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x})}\)经\(\rm{O_{3}}\)预处理后用\(\rm{CaSO_{3}}\)水悬浮液吸收，可减少烟气中\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x}}\)的含量。\(\rm{O_{3}}\)氧化烟气中\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x}}\)的主要反应的热化学方程式为： \(\rm{NO(g)+O_{3}(g)═NO_{2}(g)+O_{2}(g) ΔH=-200.9 kJ·mol^{-1,}}\)  \(\rm{NO(g)+ \dfrac{1}{2}{O}_{2}(g)=N{O}_{2}(g) }\)   \(\rm{ΔH=-58.2 kJ·mol^{-1}}\) ，  \(\rm{SO_{2}(g)+O_{3}(g)═SO_{3}(g) +O_{2}(g)}\)  \(\rm{ΔH=-241.6 kJ·mol^{-1\;,}}\) 反应\(\rm{3NO(g)+O_{3}(g)═3NO_{2}(g)}\)的\(\rm{ΔH=}\)____\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)。

已知\(\rm{E_{1}=134 kJ·mol^{-1}}\)、\(\rm{E_{2}=368 kJ·mol^{-1}}\)，请参考题中图表，按要求填空：

\(\rm{(1)}\)图甲是\(\rm{1 mol NO_{2}(g)}\)和\(\rm{1 mol CO(g)}\)反应生成\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{NO(g)}\)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，\(\rm{E_{1}}\)的变化是________\(\rm{(}\)填“增大”、“减小”或“不变”，下同\(\rm{)}\)，\(\rm{ΔH}\)的变化是________。\(\rm{NO_{2}}\)和\(\rm{CO}\)反应的热化学方程式为__________________________。

\(\rm{(2)}\)捕碳技术\(\rm{(}\)主要指捕获\(\rm{CO_{2})}\)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前\(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{(NH_{4})_{2}CO_{3}}\)已经被用作工业捕碳剂，它们与\(\rm{CO_{2}}\)可发生如下可逆反应：

反应Ⅰ：\(\rm{2NH_{3}(l)+H_{2}O(l)+CO_{2}(g)\overset{}{⇌} }\) \(\rm{(NH_{4})_{2}CO_{3}(aq)}\)       \(\rm{ΔH_{1}}\)

反应Ⅱ：\(\rm{NH_{3}(l)+H_{2}O(l)+CO_{2}(g)\overset{}{⇌} NH_{4}HCO_{3}(aq)}\)          \(\rm{ΔH_{2}}\)

反应Ⅲ：\(\rm{(NH_{4})_{2}CO_{3}(aq)+H_{2}O(l)+CO_{2}(g)\overset{}{⇌} 2NH_{4}HCO_{3}(aq)}\)   \(\rm{ΔH_{3}}\)

则\(\rm{ΔH_{3}}\)与\(\rm{ΔH_{1}}\)、\(\rm{ΔH_{2}}\)之间的关系是：\(\rm{ΔH_{3}=}\)________。

\(\rm{(3)}\)下表所示是部分化学键的键能参数：

已知\(\rm{P_{4}(g)+5O_{2}(g)═P_{4}O_{10}(g)}\)　\(\rm{ΔH=-d kJ·mol^{-1}}\)，\(\rm{P_{4}}\)及\(\rm{P_{4}O_{10}}\)的结构如图乙所示。表中\(\rm{x=}\)________\(\rm{ kJ·mol^{-1}}\)。\(\rm{(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)、\(\rm{d}\)的代数式表示\(\rm{)}\)

二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

\(\rm{(1)}\)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和\(\rm{NO}\)，发生反应\(\rm{C(s) + 2NO(g)}\) \(\rm{N_{2}(g) + CO_{2}(g)}\)  \(\rm{ΔH}\) ，在\(\rm{T_{1}℃}\)时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

\(\rm{①}\)根据图表数据分析\(\rm{T_{1}℃}\)时，该反应在\(\rm{0-20min}\)的平均反应速率

\(\rm{v(N_{2})=}\)          \(\rm{mol·L^{-1}·min^{-1}}\)；计算该反应的平衡常数\(\rm{K=}\)            。

\(\rm{②30min}\)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         \(\rm{(}\)填字母代号\(\rm{)}\)。

A.加入合适的催化剂               \(\rm{B.}\)适当缩小容器的体积

C.适当增加容器的体积             \(\rm{D.}\)加入一定量的活性炭

\(\rm{③}\)若\(\rm{30min}\)后升高温度至\(\rm{T_{2}℃}\)，达到平衡时，容器中\(\rm{NO}\)、\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{CO_{2}}\)的浓度之比为\(\rm{5:3:3}\)，则达到新平衡时\(\rm{NO}\)的转化率           \(\rm{(}\)填“升高”或“降低”\(\rm{)}\)，\(\rm{ΔH}\)         \(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)工业上用\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)反应合成二甲醚。已知：

\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)   \(\rm{\triangle H_{1}=-49.1kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{2CH_{3}OH(g)}\)\(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g)}\)     \(\rm{\triangle H_{2}=-24.5 kJ·mol^{-1}}\)

写出\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}(g)}\)转化为\(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)的热化学方程式                           。

\(\rm{(3)}\)二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池\(\rm{(}\)电解质为\(\rm{KOH}\)溶液\(\rm{)}\)的负极反应式为：                 。

通常人们把拆开\(\rm{1}\)\(\rm{mol}\)某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能\(\rm{.}\)键能的大小可用于估算化学反应的反应热\(\rm{(\triangle H)}\)．

\(\rm{ⅰ.}\)用\(\rm{CH_{4}}\)催化还原\(\rm{NO_{x}}\)可以消除氮氧化物的污染。例如：

\(\rm{CH_{4}(g)+4NO_{2}(g)=4NO(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)ΔH=-574 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{CH_{4}(g)+4NO(g)=2N_{2}(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)ΔH=-1160 kJ·mol^{-1}}\)

若用\(\rm{4.48 L(}\)折合成标况体积\(\rm{) CH_{4}}\)还原\(\rm{NO_{2}}\)至\(\rm{N_{2}}\)，整个过程中转移电子总数为______\(\rm{(}\)阿伏加德罗常数的值用\(\rm{N_{A}}\)表示\(\rm{)}\)，放出的热量为______\(\rm{kJ}\)。

\(\rm{ⅱ.}\)将\(\rm{1 L}\)含有\(\rm{0.4 mol CuSO_{4}}\)和\(\rm{0.2 mol NaCl}\)的水溶液用惰性电极电解一段时间后。

\(\rm{(1)}\)若在一个电极上得到\(\rm{0.1 mol Cu}\)，另一电极上析出气体\(\rm{(}\)在标准状况下\(\rm{)}\)的体积是_____\(\rm{L}\)。

\(\rm{(2)}\)若在一个电极上得到\(\rm{0.4 mol Cu}\)，另一电 极上析出气体\(\rm{(}\)在标况下\(\rm{)}\)的体积是___\(\rm{L}\)。

\(\rm{(1) 16gCH_{4}(g)}\)与适量\(\rm{O_{2}(g)}\)反应生成\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(l)}\)，放出\(\rm{890.3 kJ}\)热量_______________________________________________________

\(\rm{(2)}\)在 \(\rm{25 ℃}\)、\(\rm{101kPa}\)时，\(\rm{H_{2}}\)在\(\rm{1 molO_{2}}\)中完全燃烧生成\(\rm{2 mol}\)液态水，放出\(\rm{571.6 kJ}\)的热量，写出\(\rm{H_{2}}\)燃烧热的热化学方程式为                                                        

\(\rm{(3) 1.00 L 1.00 mol/L}\)硫酸与 \(\rm{2.00L1.00 mol/LNaOH}\)溶液完全反应，放出\(\rm{114.6 kJ}\)的热量，表示其中和热的热化学方程式为                                                            

\(\rm{(4)}\)已知：\(\rm{①Fe_{2}O_{3}(s)+3CO(g)== 2Fe(s)+3CO_{2}(g)}\)      \(\rm{Δ}\)\(\rm{H_{1}}\)\(\rm{=-25 kJ / mol}\)

\(\rm{②3Fe_{2}O_{3}(s)+CO(g)==2Fe_{3}O_{4}(s)+CO_{2}(g)}\)     \(\rm{Δ}\)\(\rm{H_{2}}\)\(\rm{=-47 kJ / mol}\)

\(\rm{③Fe_{3}O_{4}(s)+CO(g)}\) \(\rm{==3FeO(s)+CO_{2}(g)}\)       \(\rm{Δ}\)\(\rm{H_{3}}\)\(\rm{=+19 kJ / mol}\)

请写出\(\rm{CO}\)还原\(\rm{FeO}\)的热化学方程式：                                                       

\(\rm{(5)}\)在 \(\rm{25 ℃}\)、\(\rm{101kPa}\)时，\(\rm{CH_{4}(g)}\)、\(\rm{H_{2}(g)}\)、\(\rm{C(s)}\)的燃烧热分别为\(\rm{890.3 kJ/mol}\)、\(\rm{285.8 kJ/mol}\)和\(\rm{393.5 kJ/mol}\)，则反应\(\rm{C(s)+2H_{2}(g)=CH_{4}(g)}\)的反应热\(\rm{ΔH=}\)                  。

\(\rm{(6)}\)已知：\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)== 2H_{2}O(g)}\)　\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}\)

\(\rm{{\,\!}2H_{2}(g)+O_{2}(g)== 2H_{2}O(l)}\)　\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) 

\(\rm{2CO(g)+O_{2}(g) ==2CO_{2}(g)}\)  \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)

\(\rm{①}\)液态水转化气态水的热化学方程式为                                                         

\(\rm{②CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)分别燃烧生成\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)，欲得到相同热量，所需\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)的体积比是