二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)是一种重要的精细化工产品，被认为是二十一世纪最有潜力的燃料\(\rm{[}\)已知：\(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)+3O_{2}(g)═══2CO_{2}(g)+3H_{2}O(l) ΔH=-1 455 kJ/mol]}\)。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段：

\(\rm{①}\)甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚；

\(\rm{2CH_{3}OH⇌ }\) \(\rm{CH_{3}OCH_{3}+H_{2}O}\)

\(\rm{②}\)合成气\(\rm{CO}\)与\(\rm{H_{2}}\)直接合成二甲醚：

\(\rm{3H_{2}(g)+3CO(g)⇌ CH_{3}OCH_{3}(g)+CO_{2}(g)}\)  \(\rm{ΔH=—247 kJ·mol^{-1}}\) 

\(\rm{③}\)天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下：

\(\rm{(1)}\)写出\(\rm{CO(g)}\)、\(\rm{H_{2}(g)}\)、\(\rm{O_{2}(g)}\)反应生成\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(l)}\)的热化学方程式_______________________________________________。

\(\rm{(2)①}\)方法中用甲醇液体与浓硫酸作用直接脱水制二甲醚，尽管产率高，但是逐步被淘汰的主要原因是_________________________________。

\(\rm{(3)}\)在反应室\(\rm{2}\)中，一定条件下发生反应\(\rm{3H_{2}(g)+3CO(g)⇌ }\) \(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)+CO_{2}(g)}\)在密闭容器中达到平衡后，要提高\(\rm{CO}\)的转化率，可以采取的措施是__________。

A.低温高压　　　　　\(\rm{B.}\)加催化剂    \(\rm{C.}\)增加\(\rm{CO}\)浓度      \(\rm{D.}\)分离出二甲醚

 \(\rm{(4)}\)将\(\rm{CH_{4}}\)设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如下图\(\rm{(A}\)、\(\rm{B}\)为多孔性碳棒\(\rm{)}\)。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积\(\rm{VL}\)。

\(\rm{①}\)  \(\rm{0 < V\leqslant 44.8 L}\)时，电池总反应方程式为______________________________________。

\(\rm{②}\)  \(\rm{44.8 L < V\leqslant 89.6 L}\)时，负极电极反应为______________________________________。

请回答下列问題：

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

\(\rm{(2)}\)某一元弱酸溶液\(\rm{(A)}\)与二元强酸\(\rm{(B)}\)的\(\rm{pH}\)相等。若将两溶液稀释相同的倍数后，\(\rm{pH(A)}\)___\(\rm{pH(B)}\) \(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)；现用上述稀释溶液中和等浓度等体积的\(\rm{NaOH}\)溶液，则需稀释溶液的体积\(\rm{V(A)}\)_____\(\rm{V(B)(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)常温下，如果取\(\rm{0.1 mol/LHA}\)溶液与\(\rm{0.1 mol/L NaOH}\)溶液等体积混合\(\rm{(}\)忽略混合后溶液体积的变化\(\rm{)}\)，测得混合溶液的\(\rm{PH=8}\)，试回答以下问题：

\(\rm{①}\)混合溶液的\(\rm{pH=8}\)的原因\(\rm{(}\)用离子方程式表示\(\rm{)}\)：_________________________；

\(\rm{②}\)混合溶液中由水电离出的\(\rm{c(H^{+})}\)______\(\rm{0.1mol/L NaOH}\)溶液中由水电离出的\(\rm{c(H^{+})}\)。\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)；

\(\rm{③}\)已知\(\rm{NH_{4}A}\)溶液为中性，又知\(\rm{HA}\)溶液加到\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液中有气体放出，试推断\(\rm{(NH_{4})_{2}CO_{3}}\)溶液的\(\rm{pH}\)_____\(\rm{7(}\)填“大于”、“小于”或“等于”\(\rm{)}\)；将同温度下等浓度的四种盐溶液：\(\rm{A. NH_{4}HCO_{3}}\)   \(\rm{B.NH_{4}A}\)   \(\rm{C. (NH_{4})_{2}SO_{4}}\)   \(\rm{D. NH_{4}Cl}\)按\(\rm{pH}\)由大到小的顺序排列是：________________ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

\(\rm{(4)}\)尿素在一定温度下可分解生成\(\rm{NH_{3}}\)，\(\rm{NH_{3}}\)催化还原\(\rm{N_{x}O_{y}}\)可以消除氮氧化物的污染。

反应\(\rm{c:}\) \(\rm{4NH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)+ 6NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\) \(\rm{⇌ }\) \(\rm{5N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g) + 3O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g) + 6H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(l)}\)

\(\rm{①}\)相同条件下，反应\(\rm{a}\)在\(\rm{2L}\)密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产物\(\rm{N_{2}}\)的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是_________。 

A.该反应的活化能大小顺序是：\(\rm{Ea(A) > Ea(B) > Ea(C)}\) 

B.增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数 

C.单位时间内\(\rm{H-O}\)键与\(\rm{N-H}\)键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡

D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当\(\rm{K}\)值不变时，说明反应已经达到平衡

\(\rm{②}\)恒温恒容条件下，反应\(\rm{b}\)达到平衡时体系中\(\rm{n(NO):n(O_{2}):n(NO_{2})=2:1:2}\)，在其他条件不变时，再充入\(\rm{NO_{2}}\)气体，\(\rm{NO_{2}}\)体积分数_______\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\)。

在一容积为\(\rm{1L}\)的密闭容器内加入\(\rm{0.1molN_{2}}\)和\(\rm{0.3mol}\)的\(\rm{H_{2}}\)，在一定条件下发生如下反应：\(\rm{N_{2}(g){+}3H_{2}(g){⇌}2NH_{3}(g){\triangle }H{ < }0}\)，反应中\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量浓度的变化情况如图：

\(\rm{(1)}\)根据如图，计算从反应开始到第一次平衡时\(\rm{(4}\)分钟末\(\rm{)}\)，平均反应速率\(\rm{V(N_{2})}\)______．

\(\rm{(2)}\)根据如图，计算从反应开始到第二次平衡时\(\rm{(9}\)分钟末\(\rm{)}\)，平均反应速率\(\rm{V(H_{2})}\)______\(\rm{.(}\)精确到\(\rm{0.001)}\)

为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。

I.氮氧化物研究

\(\rm{(1)}\)一定条件下，将\(\rm{2molNO}\)与\(\rm{2molO_{2}}\)置于恒容密闭容器中发生反应\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)，下列各项能说明反应达到平衡状态的是 ________。

A.体系压强保持不变                  \(\rm{B.}\)混合气体颜色保持不变

C.\(\rm{NO}\)和\(\rm{O_{2}}\)的物质的量之比保持不变       \(\rm{D.}\)每消耗\(\rm{1 molO_{2}}\)同时生成\(\rm{2 molNO_{2}}\)

\(\rm{(2)}\)汽车内燃机工作时会引起\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{O_{2}}\)的反应：\(\rm{N_{2\;}+O_{2}⇌ 2NO}\)，是导致汽车尾气中含有\(\rm{NO}\)的原因之一。在\(\rm{T_{1}}\)、\(\rm{T_{2}}\)温度下，一定量的\(\rm{NO}\)发生分解反应时\(\rm{N_{2}}\)的体积分数随时间变化如图所示，根据图像判断反应\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO(g)}\)的\(\rm{\triangle H}\)__________\(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

Ⅱ\(\rm{.}\)碳氧化物研究

\(\rm{(3)}\)体积可变\(\rm{(}\)活塞与容器之间的摩擦力忽略不计\(\rm{)}\)的密闭容器如上右图所示，现将\(\rm{3molH_{2}}\)和\(\rm{2molCO}\)放入容器中，移动活塞至体积\(\rm{V}\)为\(\rm{2L}\)，用铆钉固定在\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)点，发生合成甲醇的反应如下：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)。

测定不同条件、不同时间段内的\(\rm{CO}\)的转化率，得到如下数据：

\(\rm{①}\)根据上表数据，请比较\(\rm{T_{1}}\)_________\(\rm{T_{2}(}\)选填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)；\(\rm{T_{2}℃}\)下，第\(\rm{30min}\)时，\(\rm{a_{1}=}\)________，该温度下的化学平衡常数为__________________。

\(\rm{②T_{2}℃}\)下，第\(\rm{40min}\)时，拔去铆钉\(\rm{(}\)容器密封性良好\(\rm{)}\)后，活塞没有发生移动，再向容器中通入\(\rm{6molCO}\)，此时\(\rm{v(}\)正\(\rm{)}\)________\(\rm{v(}\)逆\(\rm{)(}\)选填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

开发利用清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源，一定条件下用\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)合成\(\rm{CH_{3}OH}\)：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)\rightleftharpoons CH_{3}OH(g)}\) \(\rm{ΔH=-105kJ·mol^{-1}}\)。向体积为\(\rm{2L}\)的密闭容器中充入\(\rm{2mol CO}\)和\(\rm{4mol H_{2}}\)，测得不同温度下容器内的压强\(\rm{p(kPa)}\)随时间\(\rm{t(min)}\)的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

\(\rm{(1)}\)已知\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)的燃烧热分别为\(\rm{283kJ/mol}\)、\(\rm{285.8kJ/mol}\)，则\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)的燃烧热为________。

\(\rm{(2)①}\)Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是________。

\(\rm{②}\)反应Ⅰ在\(\rm{6min}\)时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时\(\rm{v(CH_{3}OH)=}\)________。

\(\rm{③}\)反应Ⅱ在\(\rm{2min}\)时达到平衡，平衡常数\(\rm{K(}\)Ⅱ\(\rm{)=}\)________。在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入\(\rm{1mol CO}\)和\(\rm{3mol CH_{3}OH}\)后\(\rm{v_{正}}\)________\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)v_{逆}}\)。原因是________。

\(\rm{④}\)比较反应Ⅰ的温度\(\rm{(T_{1})}\)和反应Ⅲ的温度\(\rm{(T_{3})}\)的高低：\(\rm{T_{1}}\)________\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)T_{3}}\)，判断的理由是________。

\(\rm{(3)}\)某研究所组装的\(\rm{CH_{3}OH—O_{2}}\)燃料电池的工作原理如图\(\rm{(a)}\)所示。

\(\rm{①}\)该电池负极的电极反应式为________。

\(\rm{②}\)以此电池作电源进行电解，装置如图\(\rm{(b)}\)所示。发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生，其原因是________\(\rm{(}\)用相关的离子方程式表示\(\rm{)}\)。

回答下列问题

\(\rm{(1)}\)下列物质中：\(\rm{A.KBr(s)}\)　\(\rm{B.C_{2}H_{5}OH(l)}\)　\(\rm{C.Cl_{2}(g)}\)　\(\rm{D.CH_{3}COOH(l)}\)　　\(\rm{E.BaSO_{4}(s) F.NaHSO_{4}(s) G.}\)石墨\(\rm{(s)}\)　\(\rm{H.CO_{2}(s)}\)　\(\rm{I.NaOH(l)}\)

属于强电解质的是___________；能直接导电的是___________；能溶于水，且水溶液能导电的非电解质___________。

\(\rm{(2)Al(OH)_{3}}\)的电离方程式可表示为：\(\rm{H^{+}+AlO_{2}^{-}+H_{2}O}\)\(\rm{Al(OH)_{3}}\)\(\rm{Al^{3+}+3OH^{-}}\)。试根据平衡移动原理解释：向\(\rm{Al(OH)_{3}}\)沉淀中加入苛性钠溶液，沉淀溶解，其原因是___________，有关的离子方程式为___________。

\(\rm{(3)298K}\)、\(\rm{101KPa}\)时，在\(\rm{1L}\)水中可溶解\(\rm{0.09mol}\)氯气，实验测得溶于水的氯气约有\(\rm{\dfrac{1}{3}}\)与水反应，该反应的离子方程式为___________，下列方法能增大氯气溶解度的是___________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)

\(\rm{a.}\)升温               \(\rm{b.}\)加压               \(\rm{c.}\)加入\(\rm{HCl}\)气体

\(\rm{d.}\)加入少量\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)固体               \(\rm{e.}\)加入石灰石

\(\rm{(4)}\)已知\(\rm{①HF(aq)+OH^{-}(aq)=F^{-}(aq)+H_{2}O(l) ΔH=-67.7kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{②H^{+}(aq)+OH^{-}(aq)=H_{2}O(l) ΔH=-57.3kJ·mol^{-1}}\)

写出\(\rm{HF}\)电离的热化学方程式：_________________________________

\(\rm{(5)}\)烟气中含有的氮氧化物\(\rm{(NO_{x})}\)可与甲烷在一定条件下反应转化为无害成分，从而消除污染。已知：\(\rm{CH_{4}(g)+ 2O_{2}(g)═ CO_{2}(g)+ 2H_{2}O(l)}\) \(\rm{ΔH=a kJ/mol}\)；\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+ O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)═ 2NO(g)}\) \(\rm{ΔH=b kJ/mol}\)；

\(\rm{CH_{4}}\)脱硝\(\rm{(NO)}\)的热化学方程式为：______________________________________

在容积为\(\rm{1.00 L}\)的容器中，通入一定量的\(\rm{N_{2}O_{4}}\)，发生反应\(\rm{N_{2}O_{4}(g)⇌ }\) \(\rm{2NO_{2}(g)}\)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)反应的\(\rm{\triangle H}\)          \(\rm{0(}\)填“大于”“小于”\(\rm{)}\)；\(\rm{100℃}\)时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在\(\rm{0～60s}\)时段，反应速率\(\rm{v(N_{2}O_{4})}\)为             \(\rm{mol·L^{-1}·s^{-1}}\)，反应的平衡常数\(\rm{K_{1}}\)为             。

\(\rm{(2)100℃}\)时达到平衡后，改变反应温度为\(\rm{T}\)，\(\rm{c(N_{2}O_{4})}\)以\(\rm{0.0020 mol·L^{-1}·s^{-1}}\)的平均速率降低，经\(\rm{10 s}\)又达到平衡。

\(\rm{①T}\)          \(\rm{100℃(}\)填“大于”“小于”\(\rm{)}\)，判断理由是                                     ；

\(\rm{②}\)温度\(\rm{T}\)时反应的平衡常数\(\rm{K_{2}}\)为                  。

\(\rm{(3)}\)温度\(\rm{T}\)时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向             \(\rm{(}\)填“正反应”或“逆反应”\(\rm{)}\)方向移动。

科学家提出“绿色自由”构想，把空气中的\(\rm{CO_{2}}\)转化为可再生能源甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)。该反应的热化学方程式为：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H}\)

\(\rm{(1)}\)若在一个定温定容的容器中发生上述反应，反应达到平衡的标志是______。

A.\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{3}OH}\)的浓度相等

B.\(\rm{H_{2}}\)的百分含量保持不变

C.容器内压强保持不变

D.\(\rm{3v_{正}(H_{2})=v_{逆}(H_{2}O)}\) 

E.容器中混合气体的密度保持不变

\(\rm{(2)}\)若将\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的混合气体分成五等份，将它们分别充入温度不同、容积相同的恒容容器中发生上述反应。反应相同时间后，测得甲醇的体积分数\(\rm{ȹ(CH_{3}OH)}\)与反应温度\(\rm{T}\)的关系如图，则上述\(\rm{CO_{2}}\)转化为甲醇的反应的\(\rm{\triangle H}\)______\(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”、“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)   

\(\rm{(3)}\)上述反应在实际生产中采用的温度是\(\rm{300℃}\)，其目的是_________________。

\(\rm{(4)300℃}\)时，将\(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{H_{2}}\)按\(\rm{1∶3}\)的体积比充入某密闭容器中，\(\rm{CO_{2}}\)的平衡转化率\(\rm{(a)}\)与体系总压强\(\rm{(P)}\)的关系如图所示。回答问题： 

\(\rm{①}\)若其他条件不变，将\(\rm{A}\)点的体积压缩至原来的一半，一段时间后反应再次达到平衡，与原平衡相比较下列说法正确的是_______。

A.\(\rm{CO_{2}}\)的浓度减小                            \(\rm{B.}\)正反应速率增大，逆反应速率减小

C.\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的体积比仍然是\(\rm{1∶3}\)                \(\rm{D.H_{2}}\)的体积分数减小

\(\rm{②B}\)点平衡混合气体的平均摩尔质量为_______________\(\rm{(}\)保留一位小数\(\rm{)}\)。

对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。

 \(\rm{(1)N_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：   

\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)=2NO(g)}\)     \(\rm{\Delta H=+180.5kJ·mol^{-1}}\)；

   \(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(g)}\)   \(\rm{\Delta H =-483.6 kJ·mol^{-1}}\)；

   \(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)=2NH_{3}(g)}\)   \(\rm{\Delta H =-92.4 kJ·mol^{-1}}\)。

   则氨的催化氧化反应的热化学方程式为                。

 \(\rm{(2)}\)汽车尾气净化的一个反应原理为：\(\rm{2NO(g)+2CO(g)}\)\(\rm{N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\) \(\rm{\Delta H < 0}\)。一定温度下，将\(\rm{2.8molNO}\)、\(\rm{2.4mol CO}\)通入固定容积为\(\rm{2L}\)的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。

  \(\rm{①NO}\)的平衡转化率为____，\(\rm{0_{~}20min}\)平均反应速率\(\rm{v(NO)}\)为             。

  \(\rm{②25min}\)时，若保持反应温度不变，再向容器中充入\(\rm{CO}\)、\(\rm{N_{2}}\)各\(\rm{0.8 mol}\)，则化学平衡将         移动\(\rm{(}\)填“向左”、“向右”或“不”\(\rm{)}\)。

 \(\rm{(3)}\)合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。 \(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)}\) \(\rm{2NH_{3}(g)}\) \(\rm{\triangle H=-92 kJ·mol^{-1}}\)

 \(\rm{①}\)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_______\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

   \(\rm{a.}\)混合气体的压强不再发生变化

   \(\rm{b.}\)混合气体的密度不再发生变化

  \(\rm{c.}\)反应容器中\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量浓度不再发生变化

   \(\rm{d.}\)单位时间内断开\(\rm{a}\)个\(\rm{H-H}\)键的同时形成\(\rm{3 a}\)个\(\rm{N-H}\)键

   \(\rm{e.}\)三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

 \(\rm{②T℃}\)时，将容器的容积压缩到原来的\(\rm{1/2}\)，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是__________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

  \(\rm{a.C(H_{2})}\)减少             \(\rm{b.}\)正反应速率加快，逆反应速率减慢

  \(\rm{c.NH_{3}}\)的物质的量增加      \(\rm{d.}\)重新平衡时\(\rm{C(H_{2})/ C(NH_{3})}\)可能减小