已知汽车尾气中的主要污染物为\(\rm{NO_{x}}\)、\(\rm{CO}\)、超细颗粒\(\rm{(PM2.5)}\)等有害物质。目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。

\(\rm{(1)}\)工业上可采用\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)合成甲醇，发生反应为\(\rm{(I)CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)  \(\rm{\triangle H < 0}\)

在恒容密闭容器里按体积比为\(\rm{1:2}\)充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____\(\rm{\_}\)。

A.正反应速率先增大后减小  \(\rm{B.}\)逆反应速率先增大后减小  \(\rm{C.}\)化学平衡常数\(\rm{K}\)值增大

D.反应物的体积百分含量增大 \(\rm{E.}\)混合气体的密度减小    \(\rm{F.}\)氢气的转化率减小

\(\rm{(2)}\)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：\(\rm{(}\)Ⅱ\(\rm{)2NO(g)+2CO(g)⇌ N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)

\(\rm{\triangle H < 0}\) 。则该反应在_______________\(\rm{(}\)填高温、低温或任何温度\(\rm{)}\)下能自发进行。

\(\rm{(3)}\)将\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应\(\rm{(}\)Ⅱ\(\rm{)}\)，经过相同时间内测量逸出气体中\(\rm{NO}\)的含量，从而确定尾气脱氮率\(\rm{(}\)脱氮率即\(\rm{NO}\)的转化率\(\rm{)}\)，结果如图所示。以下说法正确的是________________

A.第\(\rm{②}\)种催化剂比第\(\rm{①}\)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.曲线\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)最高点表示此时平衡转化率最高

D.两种催化剂分别适宜于\(\rm{55℃}\)和\(\rm{75℃}\)左右脱氮

\(\rm{(4)}\)用焦炭还原\(\rm{NO_{2}}\)的反应为：

\(\rm{2NO_{2}(g)+2C(s)⇌ N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)，在恒温条件下，\(\rm{1 mol NO_{2}}\)和足量\(\rm{C}\)发生该反应，测得平衡时\(\rm{NO_{2}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

\(\rm{① A}\)、\(\rm{B}\)两点的浓度平衡常数关系：\(\rm{K_{c(A)}}\)______\(\rm{K_{c(B)}}\)

\(\rm{(}\)填“\(\rm{ < }\)” 或“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{② A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)三点中\(\rm{NO_{2}}\)的转化率最高的是___\(\rm{(}\)填“\(\rm{A}\)”或“\(\rm{B}\)”或“\(\rm{C}\)”\(\rm{)}\)点。

\(\rm{③}\) 计算\(\rm{C}\)点时该反应的压强平衡常数\(\rm{K_{p(C)}}\)\(\rm{=}\)_____\(\rm{(}\)\(\rm{K_{p}}\)是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压\(\rm{=}\)总压\(\rm{×}\)物质的量分数\(\rm{)}\)。

二甲醚\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)又称甲醚，简称\(\rm{DME}\)，熔点\(\rm{-141.5℃}\)，沸点\(\rm{-24.9℃}\)，与石油液化气\(\rm{(LPG)}\)相似，被誉为“\(\rm{21}\)世纪的清洁燃料”。由合成气\(\rm{(CO}\)、\(\rm{H_{2})}\)制备二甲醚的反应原理如下：

\(\rm{①CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)   \(\rm{\triangle H_{1}= -90.0 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{②2CH_{3}OH(g)⇌ CH_{3}OCH_{3}(g)+ H_{2}O(g)}\)  \(\rm{\triangle H_{2} = -20.0 kJ· mol^{-1}}\)

回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)反应\(\rm{①}\)为熵_________\(\rm{(}\)填“增加”或“减少”\(\rm{)}\)的反应，___\(\rm{(}\)填“低温”或“高温”\(\rm{)}\)下易自发进行。

\(\rm{(2)}\)写出由合成气\(\rm{(CO}\)、\(\rm{H_{2})}\)直接制备\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)的热化学方程式：__________________。

\(\rm{(3)}\)温度为\(\rm{500 K}\)时，在\(\rm{2 L}\)的密闭容器中充入\(\rm{2 mol CO}\)和\(\rm{6 mol H_{2}}\)发生反应\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)，\(\rm{5 min}\)时达到平衡，平衡时\(\rm{CO}\)的转化率为\(\rm{60\%}\)，\(\rm{c(CH_{3}OCH_{3}) = 0.2 mol·L^{-1}}\)，用\(\rm{H_{2}}\)表示反应\(\rm{①}\)的速率是__________________，反应\(\rm{②}\)的平衡常数\(\rm{K=}\)_________________。

若在\(\rm{500K}\)时，测得容器中\(\rm{n(CH_{3}OCH_{3})=2n(CH_{3}OH)}\)，此时反应\(\rm{②}\)的\(\rm{v_{正}}\)__\(\rm{v_{逆}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\) ”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(4)}\)研究发现，在体积相同的容器中加入物质的量相同的\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)发生反应\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)，在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据：

【备注】二甲醚选择性：转化的\(\rm{CO}\)中生成\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)的百分比

\(\rm{①}\)相同温度下，选用\(\rm{Cu/ZnO}\)作催化剂，该催化剂能______\(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)。

  \(\rm{A.}\)促进平衡正向移动         \(\rm{B.}\)提高反应速率                \(\rm{C.}\)降低反应的活化能      

  \(\rm{D.}\)改变反应的焓变           \(\rm{E.}\)提高\(\rm{CO}\)的平衡转化率

\(\rm{②}\)表中实验数据表明，在\(\rm{500K}\)时，催化剂\(\rm{Cu/ZnO}\)对\(\rm{CO}\)转化成\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)的选择性有显著的影响，其原因是__________________。

研究\(\rm{NO_{x}}\)和\(\rm{CO}\)等的处理方法对环境保护有重要意义

\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)=2NO (g) \triangle H_{1}=+180.5kJ⋅mol^{-1}}\)

\(\rm{2C(s)+O_{2}(g)⇌ 2CO(g) \triangle H_{2}=-221.0kJ⋅mol^{-1}}\)

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

科学家正在研究利用催化技术将尾气中的\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)转变成\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{N_{2}}\)，其反应为

\(\rm{2NO+2CO⇌ 2CO_{2}+N_{2}}\)。该反应的\(\rm{\triangle H=}\)               ；该反应在                              \(\rm{(}\)填“高温”、“低温”或“任何温度”\(\rm{)}\)下能自发进行。

\(\rm{(2)NH_{3}}\)催化还原\(\rm{NO_{x}}\)也可消除氮氧化物的污染，如\(\rm{4NH_{3}(g)+6NO(g)⇌ 5N_{2}(g)+6H_{2}O(l) \triangle H < 0}\)；相同条件下在\(\rm{2L}\)的恒容密闭容器中，选用不同催化剂，反应生成\(\rm{N_{2}}\)的量随时间变化如图所示。

\(\rm{(3)}\)用氨水可配制银氨溶液，银氨溶液存在平衡：\(\rm{Ag^{+}(aq)+2NH_{3}(aq)⇌ Ag(NH_{3})_{2}^{+}(aq)K=1.00x10^{-7}(25℃)}\)，\(\rm{AgCl}\)难溶于水\(\rm{[25℃}\)时，\(\rm{K_{sp}(AgCl)=2.5x10^{-10}]}\)，但能溶于氨水，反应为\(\rm{AgCl (s)+2NH_{3}(aq)⇌ Ag(NH_{3})_{2}^{+}(aq)+Cl^{-}(aq)}\)，则该反应的平衡常数为                       。

\(\rm{(4)}\)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置实现了用\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)合成\(\rm{CH_{4}}\)。下列关于该电池的叙述错误的是               。

A.电池工作时，将太阳能转化为电能

B.铜电极为正极，电极反应式为\(\rm{CO_{2}+8e^{-}+8H^{+}=CH_{4}+2H_{2}O}\)

C.电池内部\(\rm{H^{+}}\)透过质子交换膜从左向右移动

D.为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硝酸

\(\rm{(1)}\)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)和强氧化剂液态双氧水。当把\(\rm{0.4mol}\)液态肼和\(\rm{0.8mol H_{2}O_{2}}\)混合反应，生成氮气和水蒸气，放出\(\rm{256kJ}\)的热量\(\rm{(25℃}\)、\(\rm{101 kPa}\)下测得的热量\(\rm{)}\)。

\(\rm{①}\)该反应的热化学方程式为                                。

\(\rm{②}\)又已知\(\rm{H_{2}O(l)=H_{2}O(g)}\)  \(\rm{\triangle H=+44kJ/mol}\)。则\(\rm{16g}\)液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是         \(\rm{kJ}\)。

\(\rm{(2)}\)中国政府承诺，到\(\rm{2020}\)年，单位\(\rm{GDP}\)二氧化碳排放比\(\rm{2005}\)年下降\(\rm{40\%～50\%}\)。

\(\rm{①CO_{2}}\)可转化成有机物实现碳循环。在体积为\(\rm{1L}\)的密闭容器中，充入\(\rm{1 mol CO_{2}}\)和\(\rm{3 mol H_{2}}\)，一定条件下发生反应：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)  \(\rm{ΔH=-49.0 mol·L^{-1}}\)，测得\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)的浓度随时间变化如图所示。

从\(\rm{0 min}\)到\(\rm{10 min}\) \(\rm{v}\)\(\rm{(H_{2})=}\)__________\(\rm{mol·(L·min)^{-1}}\)。

\(\rm{②}\)能说明上述反应达到平衡状态的是____________。

A.反应中\(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{CH_{3}OH}\)的物质的量浓度之比为\(\rm{1︰1}\)

B.混合气体的密度不随时间的变化而变化

C.单位时间内每消耗\(\rm{3 mol H_{2}}\)，同时生成\(\rm{1 mol H_{2}O}\)

D.\(\rm{CO_{2}}\)的体积分数在混合气体中保持不变

\(\rm{(2)}\)工业上，\(\rm{CH_{3}OH}\)也可由\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)合成：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)。

\(\rm{①}\)参考合成反应\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)的平衡常数。下列说法正确的是       。

A.该反应正反应是放热反应

B.该反应在低温下不能自发进行，在高温下可自发进行

C.在\(\rm{T℃}\)时，\(\rm{1L}\)密闭容器中，投入\(\rm{0.1 molCO}\)和\(\rm{0.2 molH_{2}.}\)达到平衡时，\(\rm{CO}\)转化率为\(\rm{50\%}\)，则此时的平衡常数为\(\rm{100}\)

D.工业上采用稍高的压强\(\rm{(5 MPa)}\)和\(\rm{250℃}\)，是因为此条件下，原料气转化率最高

\(\rm{②}\)若容器容积不变，则下列措施可提高反应\(\rm{CO}\)转化率的是         。

A.充入\(\rm{CO}\)，使体系总压强增大            \(\rm{B.}\)将\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)从体系中分离

C.充入\(\rm{He}\)，使体系总压强增大             \(\rm{D.}\)使用高效催化剂

【加试题】氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下发生主反应\(\rm{①}\)和副反应\(\rm{②}\)：

\(\rm{①4NH_{3}(g)+5O_{2}(g)⇌ 4NO(g)+6H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H=-905kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{②(4NH_{3}(g)+3O_{2})(g)⇌ 2N_{2}(g)+6H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H=-1268kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{(1)}\)写出\(\rm{N_{2}}\)氧化为\(\rm{NO}\)的热化学方程式\(\rm{③}\)________。

该反应在高温下能自发进行，则\(\rm{\triangle s}\)________\(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。恒温下，在恒压密闭容器中以\(\rm{1︰1}\)体积比投入\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)进行反应\(\rm{③}\)，正逆反应速率随时间变化曲线如图所示。在\(\rm{t_{1}}\)时刻迅速通入一定量的\(\rm{NO}\)气体，保持其他条件不变，在\(\rm{t_{2}}\)时刻重新达到平衡，清在图中画出反应再次达到平衡的图像\(\rm{(}\)标出\(\rm{V_{正}}\)、\(\rm{V_{逆})}\)

\(\rm{(2)t℃}\)时，在容积固定的密闭容器中发生反应\(\rm{①}\)，容器内各物质的浓度如下表

第\(\rm{2min}\)时改变了条件，改变的条件可能是________\(\rm{(}\)从所给选项中选择\(\rm{)}\)。

A.降低温度 \(\rm{B.}\)增加了反应物 \(\rm{C.}\)减小压强 \(\rm{D.}\)使用了催化剂

\(\rm{(3)}\)以氨作为燃料的固体氧化物\(\rm{(}\)含有\(\rm{O^{2-})}\)燃料电池是一种新型环保电池。写出电池工作时负极的电极反应式________。

\(\rm{(4)}\)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行\(\rm{NO}\)的分解。若用、、分别表示\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{NO}\)、\(\rm{O_{2}}\)，和固体催化剂，则在固体催化剂表而分解\(\rm{NO}\)的过程可用下图表示：

\(\rm{①}\)从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是________\(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\)。

\(\rm{②}\)由上述原理，在催化剂表面进行\(\rm{NO}\)的分解实验，发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析，\(\rm{C_{O}}\)后速率降低的原因可能是________。

氮是一种重要的化学元素，与氮有关的重要物质有氨、联氨、尿素、丙烯腈、己二腈等，回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{2NH_{3}(g) \overset{}{⇌} }\) \(\rm{N_{2} (g) + 3H_{2}(g)}\)    \(\rm{ΔH = akJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(g)}\)           \(\rm{ΔH = bkJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{{\,\!}^{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}NH_{3}(l) \overset{}{⇌} NH_{3}(g)}\)               \(\rm{ΔH = c kJ·mol^{-1}}\)

则反应\(\rm{4NH_{3}(l)+3O_{2}(g)=2N_{2}(g)+6H_{2}O(g)}\)的\(\rm{ΔH =}\)________\(\rm{kJ·mol^{-1}(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)表示\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)丙烯腈\(\rm{(CH_{2}=CHCN)}\)是一种重要的化工原料，工业上以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈\(\rm{(C_{3}H_{3}N)}\)的热化学方程式如下：

\(\rm{{C}_{3}{H}_{6}(g)+N{H}_{3}(g)+ \dfrac{3}{2}{O}_{2}(g)={C}_{3}{H}_{3}N(g)+3{H}_{2}O(g) }\)      \(\rm{\triangle H= -515 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)

\(\rm{①}\)对于气相反应，用某组分\(\rm{(B)}\)的平衡压强\(\rm{(p_{B})}\)代替物质的量浓度\(\rm{(c_{B})}\)也可以表示平衡常数\(\rm{(}\)记作\(\rm{K_{P})}\)，则上述反应的\(\rm{K_{P}=}\)____。该反应能自发，其原因是：___。

\(\rm{②}\)若其他条件不变，在恒容、温度\(\rm{T_{1}}\)时丙烯腈的物质的量与时间的图像如图\(\rm{(a)}\)所示。请补充完成温度为\(\rm{T_{2}(}\)化学平衡常数\(\rm{K(T_{1}) > K(T_{2}))}\)时丙烯腈的物质的量随时间变化的示意图。

\(\rm{(3)}\)图\(\rm{(b)}\)为在相同压强下，经过相同反应时间测得的丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为\(\rm{460^{O}C}\)，则高于 \(\rm{460^{O}C}\)时，丙烯腈的产率降低可能的原因是：\(\rm{①}\)有副反应发生，\(\rm{②}\)_________________，\(\rm{③}\)_____________________。

\(\rm{(4)}\)恒容时，若按丙烯、氨、空气的体积比\(\rm{1:1:7.5}\)投料，有利于提高\(\rm{C_{3}H_{6}}\)转化为\(\rm{C_{3}H_{3}N}\)平衡转化率的措施有_____________。\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)

A.使用催化剂                 \(\rm{B.}\)投料比不变，增加反应物的浓度 

C.降低反应温度               \(\rm{D.}\)将产物液化，及时移走产物

\(\rm{(5)}\)己二腈\(\rm{[NC(CH_{2})_{4}CN]}\) 是一种重要的化工原料，是制造尼龙的中间体。工业上通过电解丙烯腈\(\rm{(CH_{2}=CHCN)}\)制己二腈，\(\rm{H_{3}PO_{4}-K_{3}PO_{4}}\)等作为电解质溶液，控制\(\rm{pH}\)在\(\rm{8.5～9.0}\)范围内。写出该电解的总化学方程式_____________________________________。