A.\(\rm{(1)}\)电能是现代社会应用最广泛的能源之一。

如图所示的原电池装置中，其负极材料是______，正极上能够观察到的现象是__________________，正极的电极反应式是_____________。在放电过程中，________能转化成_________能。

在外电路中，电子由____\(\rm{(}\)填“正”或“负”，下同\(\rm{)}\)极流向_____极，在内电路电解质溶液中，\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)移向_____极。

\(\rm{①}\)该反应为____________\(\rm{(}\)填“放热”或“吸热”\(\rm{)}\)反应。

\(\rm{②A}\)和\(\rm{B}\)的总能量比\(\rm{C}\)和\(\rm{D}\)的总能量____________\(\rm{(}\)填“高”或“低”\(\rm{)}\)。

\(\rm{③}\)反应物化学键断裂吸收的能量________\(\rm{(}\)填“高”或“低”\(\rm{)}\)于生成物化学键形成放出的能量。

\(\rm{④}\)如果放置较长时间，可观察到\(\rm{U}\)型管中的现象是_____________________________。

\(\rm{⑤}\)写出一个符合题中条件的化学方程式：________________________________。

B.

\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{Fe_{2}O_{3}(s)+3C(}\)石墨\(\rm{)=2Fe(s)+3CO(g)}\)   \(\rm{\triangle H_{1}=+489.0 kJ ⋅ mol^{-1}}\)

\(\rm{CO(g)+l/2O_{2}(g)=CO_{2}(g)}\)    \(\rm{\triangle H_{2}=-283. 0kJ ⋅ mol^{-1}}\)

\(\rm{C (}\)石墨\(\rm{)+O_{2}(g)=CO_{2}(g)}\)    \(\rm{\triangle H_{3}=-393.5kJ ⋅ mol^{-1}}\)

则\(\rm{4Fe (s)+3O_{2}(g) =2Fe_{2}O_{3} (s)}\)  \(\rm{\triangle H=}\)____________。

\(\rm{①M}\)极发生的电极反应式为___________________。

\(\rm{②}\)质子交换膜右侧的溶液在反应后\(\rm{pH}\)________\(\rm{(}\)填“增大”、“减小”、“不变”\(\rm{)}\)。

\(\rm{③}\)当外电路通过\(\rm{0.2 mol}\)电子时，质子交换膜左侧的溶液质量增大_______\(\rm{g}\)。

\(\rm{(3)}\)为了进一步研究硫酸铜的用量对锌与稀硫酸反应生成氢气的速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到\(\rm{6}\)个盛有过量\(\rm{Zn}\)粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

 \(\rm{①}\)请完成此实验设计，其中：\(\rm{V_{1}=}\)______，\(\rm{V_{6}=}\)______，\(\rm{V_{9}=}\)______；

 \(\rm{②}\)该同学最后得出的结论为：当加入少量\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因____________________________________。

\(\rm{(4)}\)硝基苯甲酸乙酯在\(\rm{OH^{-}}\)存在下发生水解反应：

\(\rm{O_{2}NC_{6}H_{4}COOC_{2}H_{5}+OH^{-}⇌ O_{2}NC_{6}H_{4}COO^{-}+C_{2}H_{5}OH}\)

两种反应物的初始浓度均为\(\rm{0.050 mol·L^{-1}}\)，\(\rm{15℃}\)时测得\(\rm{O_{2}NC_{6}H_{4}COOC_{2}H_{5}}\)的转化率\(\rm{α}\)随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：

计算该反应在\(\rm{120～180s}\)与\(\rm{180～240s}\) 区间的平均反应速率________、________；比较两者大小可得出的结论是____________________。

合成氨的工业化生产，解决了世界粮食问题，是重大的化学研究成果。现将\(\rm{lmolN_{2}}\)和\(\rm{3molH_{2}}\)投入\(\rm{1L}\)的密闭容器，在一定条件下，利用\(\rm{{N}_{2}\left(g\right)+3{H}_{2}\left(g\right)⇌2N{H}_{3}\left(g\right)\;\;∆H < 0 }\)反应模拟哈伯合成氨的工业化生产。当改变某一外界条件\(\rm{(}\)温度或压强\(\rm{)}\)时，\(\rm{NH_{3}}\)的体积分数\(\rm{ψ(NH_{3})}\)变化趋势如下图所示。

\(\rm{②{N}_{2}\left(g\right)+3{H}_{2}\left(g\right)⇌2N{H}_{3}\left(l\right)\;\;∆{H}_{2} }\)

则反应\(\rm{{N}_{2}\left(g\right)+3{H}_{2}\left(g\right)⇌2N{H}_{3}\left(g\right)\;\; }\)的\(\rm{\triangle H=}\)________\(\rm{(}\)用含\(\rm{\triangle H_{1}}\)、\(\rm{\triangle H_{2}}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)合成氨的平衡常数表达式为________________，平衡时，\(\rm{M}\)点\(\rm{NH_{3}}\)的体积分数为\(\rm{10\%}\)，则\(\rm{N_{2}}\)的转化率为_______\(\rm{(}\)保留两位有效数字\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)上图中，\(\rm{Y}\)轴表示____\(\rm{(}\)填“温度”或“压强”\(\rm{)}\)，判断的理由是______________。

\(\rm{(4)}\)利用氨气设计一种环保燃料电池，一极通入氨气，另一极通入空气，电解质是掺杂氧化钇\(\rm{(Y_{2}0_{3})}\)的氧化锆\(\rm{(ZrO_{2})}\)晶体，它在熔融状态下能传导\(\rm{O^{2-}}\)。写出负极的电极反应式____________。

请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)纯水在\(\rm{T℃}\)时，\(\rm{pH=6}\)，该温度下\(\rm{0.1 mol⋅L^{-1}}\)的\(\rm{NaOH}\)溶液中，由水电离出的\(\rm{c(OH^{-})=}\)__________\(\rm{mol⋅L^{-1}}\)。

\(\rm{(2)}\)在\(\rm{25℃}\)下；将\(\rm{amol·L^{-1}}\)的\(\rm{NaX}\)溶液与\(\rm{0.01mol·L^{-1}}\)的盐酸等体积混合，反应后测得溶液\(\rm{pH=7}\)，则\(\rm{a}\)__________\(\rm{0.01(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)；用含\(\rm{a}\)的代数式表示\(\rm{HX}\)的电离常数\(\rm{K_{a}=}\)________。

\(\rm{(3)}\)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：

\(\rm{①CO(g)+NO_{2}(g)=NO(g)+CO_{2}(g)}\)  \(\rm{\triangle H=-akJ·mol^{-1}(a > 0)}\)

\(\rm{②2CO(g)+2NO(g)=N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H=-bkJ·mol^{-1}(b > 0)}\)

若用标准状况下\(\rm{5. 6LCO}\)将\(\rm{NO_{2}}\)还原至\(\rm{N_{2}(CO}\)完全反应\(\rm{)}\)，则整个过程中转移电子的物质的量为_____\(\rm{mol}\)，放出的热量为_________\(\rm{kJ(}\)用含有\(\rm{a}\)和\(\rm{b}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

\(\rm{(4)}\)已知\(\rm{AgCl}\)、\(\rm{Ag_{2}CrO_{4\;(}}\)砖红色\(\rm{)}\)的\(\rm{Ksp}\)分别为\(\rm{2×10^{-10}}\)和\(\rm{2.0×10^{-12}}\)。分析化学中，测定含氯的中性溶液中\(\rm{Cl^{-}}\)的含量，以\(\rm{K_{2}CrO_{4}}\)作指示剂，用\(\rm{AgNO_{3}}\)溶液滴定。滴定过程中首先析出沉淀_________，当溶液中\(\rm{Cl^{-}}\)恰好完全沉淀\(\rm{(}\)浓度等于\(\rm{1.0×10^{-5} mol·L^{-1})}\)时，此时溶液中\(\rm{c(CrO_{4}^{2-})}\)等于__________\(\rm{mol⋅L^{-1}}\)。

丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)正丁烷\(\rm{(C_{4}H_{10})}\)脱氢制\(\rm{1-}\)丁烯\(\rm{(C_{4}H_{8})}\)的热化学方程式如下：

\(\rm{①C_{4}H_{10}(g)═══ C_{4}H_{8}(g)+H_{2}(g)}\)　\(\rm{ΔH_{1}}\)

已知：\(\rm{②C_{4}H_{10}(g)+ \dfrac{1}{2}O_{2}(g)═══C_{4}H_{8}(g)+H_{2}O(g)}\) 　\(\rm{ΔH_{2}=-119 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{③H_{2}(g)+ \dfrac{1}{2}O_{2}(g)═══H_{2}O(g)}\)　\(\rm{ΔH_{3}=-242 kJ·mol^{-1}}\)

反应\(\rm{①}\)的\(\rm{ΔH_{1}}\)为________\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)。图\(\rm{(a)}\)是反应\(\rm{①}\)平衡转化率与反应温度及压强的关系图，\(\rm{x}\)________\(\rm{0.1(}\)填“大于”或“小于”\(\rm{)}\)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________\(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)。

A.升高温度　　　　　                        \(\rm{B.}\)降低温度

C.增大压强                                         \(\rm{D.}\)降低压强

\(\rm{(2)}\)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器\(\rm{(}\)氢气的作用是活化催化剂\(\rm{)}\)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图\(\rm{(b)}\)为丁烯产率与进料气中\(\rm{n(}\)氢气\(\rm{)/n(}\)丁烷\(\rm{)}\)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_______________。

\(\rm{(3)}\)图\(\rm{(c)}\)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在\(\rm{590 ℃}\)之前随温度升高而增大的原因可能是___________________、______________________；\(\rm{590 ℃}\)之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________________________。

\(\rm{(1)}\)在一个小烧杯里，加入约\(\rm{20 g}\)已研磨成粉末的氢氧化钡晶体\(\rm{[Ba(OH)_{2}·8H_{2}O]}\)，将小烧杯放在事先已滴有\(\rm{3～4}\)滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约\(\rm{10 g NH_{4}Cl}\)晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌，如图所示。试回答下列问题：

\(\rm{①}\)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是                        。

\(\rm{②}\)如果实验中看到“结冰”现象，说明该反应为          反应。

\(\rm{③}\)该反应的化学方程式为                                            。

\(\rm{(2)}\)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：\(\rm{CH_{4}(g) +H_{2}O(g)===CO(g) +3H_{2}(g)}\)       \(\rm{ΔH=+206.2 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{CH_{4}(g) +CO_{2}(g)===2CO(g) +2H_{2} (g)}\)     \(\rm{ΔH=+247.4 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{2H_{2}S(g)===S_{2} (g) +2H_{2} (g)}\)             \(\rm{ΔH=+169.8 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{①}\)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。\(\rm{CH_{4}(g)}\)与\(\rm{H_{2}O(g)}\)反应生成\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}(g)}\)的热化学方程式为：                              。

\(\rm{②H_{2}S}\)热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分\(\rm{H_{2}S}\)燃烧，其目的是               ；燃烧生成的\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{H_{2}S}\)进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：                                。

\(\rm{③H_{2}O}\)的热分解也可得到\(\rm{H_{2}}\)，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如上图所示。上图中\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)表示的微粒依次是                 。

\(\rm{④}\)氢气是未来的能源，人类将在\(\rm{21}\)世纪大量使用氢气作燃料，其中最理想的获取氢气的途径是            \(\rm{(}\)填代号\(\rm{)}\)。

A.以焦炭和水制取水煤气后分离出氢气

B.用铁、锌等活泼金属与稀硫酸制取氢气

C.由火力发电厂提供电力电解水产生氢气

D.利用高效催化剂和太阳能使海水分解产生氢气

\(\rm{2CO(g)+4H_{2}(g)=2CH_{4}(g)+O_{2}(g) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=+71 kJ·mol^{-1} ①}\)    \(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)=CH_{3}OH(l) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-90.5 kJ·mol^{-1}②}\)已知甲烷的燃烧热为\(\rm{890 kJ·mol^{-1}}\)，则甲醇的燃烧热\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)为(    )

甲醇是一种重要化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。

\(\rm{(1)}\)己知：\(\rm{CH_{3}OH(g)=HCHO(g)+H_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H=+84kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H=-484 kJ·mol^{-1}}\)

工业上常以甲醇为原料制取甲醛，请写出\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)与\(\rm{O_{2}(g)}\)反应生成\(\rm{HCHO(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)的热化学方程式：________。

\(\rm{(2)}\)工业上可用如下方法合成甲醇，化学方程式为\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)\rightleftharpoons CH_{3}OH(g)}\)，己知某些化学键的键能数据如下表：

请回答下列问题：

\(\rm{①}\)该反应的\(\rm{\triangle S}\)________\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)0}\)。如图中曲线\(\rm{a}\)到曲线\(\rm{b}\)的措施是________。

\(\rm{②}\)己知\(\rm{CO}\)中的\(\rm{C}\)与\(\rm{O}\)之间为三键，其键能为\(\rm{xkJ·mol^{-1}}\)，则\(\rm{x=}\)________。

\(\rm{(3)}\)由甲醇、氧气和\(\rm{NaOH}\)溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。

\(\rm{①}\)该电池负极的电极反应式为________。

\(\rm{②}\)若以该电池为电源，用石墨作电极电解\(\rm{200mL}\)含有如下离子的溶液。

电解一段时间后，当两极收集到相同体积\(\rm{(}\)相同条件下\(\rm{)}\)的气体时\(\rm{(}\)忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象\(\rm{)}\)阳极上收集到氧气的质量为________。

\(\rm{(4)}\)电解水蒸气和\(\rm{CO_{2}}\)产生合成气\(\rm{(H_{2}+CO)}\)。较高温度下\(\rm{(700～1000℃)}\)，在\(\rm{SOEC}\)两侧电极上施加一定的直流电压，\(\rm{H_{2}O}\)和\(\rm{CO_{2}}\)在氢电极发生还原反应产生\(\rm{O^{2-}}\)，\(\rm{O^{2-}}\)穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极，在氧电极发生氧化反应得到纯\(\rm{O_{2}}\)。由上图可知\(\rm{A}\)为直流电源的________\(\rm{(}\)填“正极”或“负极”\(\rm{)}\)，请写出以\(\rm{H_{2}O}\)为原料生成\(\rm{H_{2}}\)的电极反应式：________。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

\(\rm{(1)}\)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是___               _____\(\rm{(}\)答出两点\(\rm{)}\)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，美国的探月飞船“阿波罗号”使用的就是氢氧燃料电池，电解液为\(\rm{KOH}\)溶液，其电池正极反应式：__________      ___________________；

\(\rm{(2)}\)已知：\(\rm{H_{2}(g)=H_{2}(l)}\)   \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-0.92 kJ/mol}\)；\(\rm{O_{2}(g)= O_{2}(l)}\)   \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-6.84 kJ/mol}\)；\(\rm{H_{2}O(l)=H_{2}O(g) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=+44.0}\) \(\rm{kJ/mol; H_{2}}\)燃烧热为\(\rm{285.8 kJ·mol^{-1}}\)请写出液氢和液氧反应生成气态水的热化学方程式：__________________________

 \(\rm{( 3 )}\)二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)被称为\(\rm{21}\)世纪的新型燃料，具有清洁、高效的优良性能。   

\(\rm{①}\)写出一种与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式 _______    ____

\(\rm{②}\)二甲醚可由合成气\(\rm{(CO}\)和\(\rm{H_{2})}\)在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是         。

\(\rm{(4)}\)以氨气为燃料可以设计制造氨燃料电池，因产物无污染，在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极，\(\rm{KOH}\)溶液作电解质溶液，则该电池负极电极反应式为                     ，若反应中转移电子\(\rm{3mol}\)消耗氨气        \(\rm{g}\)

\(\rm{(5)}\)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解\(\rm{50ml 2mol/L}\)的氯化铜溶液的装置示意图：请回答：

\(\rm{①}\)   甲烷燃料电池的负极反应式是：_____                   ____。

\(\rm{②}\)   当\(\rm{A}\)中消耗\(\rm{005mol}\)氧气时，\(\rm{B}\)中________________极\(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”或“\(\rm{b}\)”\(\rm{)}\)增重________________\(\rm{g}\)。

碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。

请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)有机物\(\rm{M}\)经过太阳光光照可转化成\(\rm{N}\)，转化过程如下：

\(\rm{ΔH=+88.6 kJ·mol-1}\)

则\(\rm{M}\)、\(\rm{N}\)相比，较稳定的是_______ 。

\(\rm{(2)}\)已知\(\rm{CH3OH(l)}\)的燃烧热为\(\rm{238.6 kJ·mol-1}\)，\(\rm{CH3OH(l)+ \dfrac{1}{2} O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1}\)， 则\(\rm{a}\)_______\(\rm{ 238.6(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)使\(\rm{Cl2}\)和\(\rm{H2O(g)}\)通过灼热的炭层，生成\(\rm{HCl(g)}\)和\(\rm{CO2}\)，当有\(\rm{1 mol Cl2}\)参与反应时释放出\(\rm{145 kJ}\)热量，写出该反应的热化学方程式： 。

\(\rm{(4)}\)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，\(\rm{4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)}\)　\(\rm{ΔH=-1176 kJ·mol-1}\)，则反应过程中，每转移\(\rm{1 mol}\)电子放出的热量为 。