\(\rm{⑴}\)活性炭还原法\(\rm{—}\)恒温恒容：\(\rm{2C(s)+2SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{S}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+2CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图：

\(\rm{②0～20min}\)反应速率表示为\(\rm{V(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)=}\)________ ；

\(\rm{⑵}\)亚硫酸钠吸收法：\(\rm{①Na}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)溶液吸收\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的离子方程式为______________；

\(\rm{⑶}\)电化学处理法如图所示，\(\rm{Pt(1)}\)电极的反应式为________；碱性条件下，用\(\rm{Pt(2)}\)电极排出的\(\rm{S}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{4}^{2-}}\)溶液吸收\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)，使其转化为\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)，同时有\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)生成。若阳极转移电子\(\rm{6mol}\)，则理论上处理\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)气体_______\(\rm{mol}\)。

近年全国各地雾霾严重，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氮氧化物、碳氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。

Ⅰ\(\rm{.}\)氮氧化物的研究

\(\rm{(1)}\)一定条件下，将\(\rm{2mol NO}\)与\(\rm{2mol O_{2}}\)置于恒容密闭容器中发生反应：\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是\(\rm{(}\)     \(\rm{)}\)

A.混合气体的密度保持不变           

B.\(\rm{NO}\)的转化率保持不变

C.\(\rm{NO}\)和\(\rm{O_{2}}\)的物质的量之比保持不变 

D.\(\rm{O_{2}}\)的消耗速率和\(\rm{NO_{2}}\)的消耗速率相等

的体积分数随时间\(\rm{(t)}\)的变化如图\(\rm{1}\)所示。根据图象可以判断曲线\(\rm{R_{1}}\)、\(\rm{R_{2}}\)对应的下列反应条件中不同的是______\(\rm{ (}\)填字母序号\(\rm{)}\)。

 

  \(\rm{A.}\)压强     \(\rm{B.}\)温度      \(\rm{C.}\)催化剂

根据图\(\rm{2}\)中的能量变化数据\(\rm{.}\)计算反应\(\rm{2NO(g)⇌ N_{2}(g)+O_{2}(g)}\)的\(\rm{ΔH=}\)_________

Ⅱ\(\rm{.}\)碳氧化物研究

\(\rm{(3)CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)在一定条件下可以合成甲醇：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)  \(\rm{ΔH < O}\) ，现在体积为\(\rm{1L}\)的恒容密闭容器\(\rm{(}\)图\(\rm{3}\)甲\(\rm{)}\)中通入\(\rm{1mol CO}\)和\(\rm{2mol H_{2}}\)，测定不同时间、不同温度\(\rm{(T)}\)下容器中\(\rm{CO}\)的物质的量，如下表：

请回答：

\(\rm{①T_{1}}\)____\(\rm{T_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)，理由是____________。已知\(\rm{T_{2}℃}\)时，第\(\rm{20min}\)时容器内压强不再改变，此时\(\rm{H_{2}}\)的转化率为________，该温度下的化学平衡常数为_______。

\(\rm{②}\)若将\(\rm{1mol CO}\)和\(\rm{2mol H_{2}}\)通入原体积为\(\rm{1L}\)的恒压密闭容器\(\rm{(}\)图\(\rm{3}\)乙\(\rm{)}\)中，在\(\rm{T_{2}℃}\)下达到平衡，此时反应的平衡常数为________；若再向容器中通入\(\rm{l mol CH_{3}OH(g)}\)，重新达到平衡后，\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)在体系中的百分含量________\(\rm{(}\)填“变大”或“变小”或“不变”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(4)}\)一定条件下也可用\(\rm{NaOH}\)溶液与\(\rm{CO}\)反应生成甲酸钠，进一步反应生成甲酸来消除\(\rm{CO}\)污染。常温下将\(\rm{a mol}\)的\(\rm{CO}\)通入\(\rm{2 L bmol/L NaOH}\) 溶液中，恰好完全反应生成甲酸钠和含少量甲酸的混合溶液\(\rm{(}\)假设溶液体积不变\(\rm{)}\)，测得溶液中\(\rm{c(Na^{+})=c(HCOO^{-})}\)，则该混合溶液中甲酸的电离平衡常数 \(\rm{Ka=}\)___________  \(\rm{(}\)用含\(\rm{a}\)和\(\rm{b}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

已知：\(\rm{4NH_{3}(g)+5O_{2}(g)⇌ 4NO(g)+6H_{2}O(g)}\)  在容积固定的恒温密闭容器中充入\(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{O_{2}}\)发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

\(\rm{(1)}\)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是__________________ ；

B.\(\rm{c(O_{2})}\)不变            

E.体系压强不变

\(\rm{(2)}\)在容器中加入正催化剂，则反应速率___\(\rm{(}\)填“增大”“减小”“不变”；后同\(\rm{)}\)，降低容器的温度则反应速率__________。

\(\rm{(3)}\)反应在第\(\rm{2 min}\)时，\(\rm{0—2 min}\)平均速率\(\rm{v(NH_{3})=}\)______，\(\rm{C=}\)______

\(\rm{(4)}\)如果把\(\rm{4NH_{3}(g)+5O_{2}(g)⇌ 4NO(g)+6H_{2}O(g)}\) 反应设计为原电池，\(\rm{NH_{3}}\)在原电池为___                 __极。若果以\(\rm{NaCl}\)为电解质，正极反应为：　　　             　。

近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应，在\(\rm{2 L}\)密闭容器内，\(\rm{400 ℃}\)时反应：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g) \triangle H < 0}\)，体系中\(\rm{n(CO)}\)随时间的变化如表：

\(\rm{(1)}\)下图中表示\(\rm{CH_{3}OH}\)的变化的曲线是_________。

\(\rm{(2)}\)用\(\rm{H_{2}}\)表示从\(\rm{0～2s}\)内该反应的平均速率\(\rm{v(H_{2}) =}\)__________。

\(\rm{c.2v}\)\(\rm{{\,\!}_{逆}}\)\(\rm{(CO) = v}\)\(\rm{{\,\!}_{正}}\)\(\rm{(H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{) d.}\)容器内密度保持不变

\(\rm{(4)}\)已知常温常压下\(\rm{1g}\)液态甲醇燃烧生成\(\rm{CO_{2}}\)气体和液态水放出\(\rm{22.68kJ}\)的热量，则该反应的热化学方程式为：_________________________________。

\(\rm{(5) CH_{3}OH}\)与\(\rm{O_{2}}\)的反应可将化学能转化为电能，其工作原理 如图所示，图中\(\rm{CH_{3}OH}\)从_______\(\rm{(}\)填\(\rm{A}\)或\(\rm{B)}\)通入，\(\rm{b}\)极的电极反应式是__________。

二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用\(\rm{NaOH}\)溶液喷淋“捕捉”空气中的\(\rm{CO_{2}(}\)如图\(\rm{)}\)。

\(\rm{(1)NaOH}\)溶液喷成雾状的目的是                        。

\(\rm{(2)}\)若使用\(\rm{1.0 mol/L 800 mL}\)的\(\rm{NaOH}\)溶液吸收\(\rm{11.2 L(}\)标准状况\(\rm{)}\)的\(\rm{CO_{2}}\)，反应的离子方程式为                                        ，所得溶液中，\(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{3}^{2-})}\)、\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2}CO_{3})}\)、\(\rm{n}\)\(\rm{(H^{+})}\)、\(\rm{n}\)\(\rm{(OH^{-})}\)的关系为                 \(\rm{=0.3mol}\)。

\(\rm{(3)}\)以\(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{NH_{3}}\)为原料可合成化肥尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)。已知：

\(\rm{①2NH_{3}(g)+CO_{2}(g)= NH_{2}CO_{2}NH_{4}(s)}\)    \(\rm{\triangle }\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-159.47 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{②NH_{2}CO_{2}NH_{4}(s)= CO(NH_{2})_{2}(s)+ H_{2}O(g)\triangle }\)\(\rm{H}\)\(\rm{=+116.49 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{③H_{2}O(l)= H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle }\)\(\rm{H}\)\(\rm{=+88.0 kJ·mol^{-1}}\)

试写出\(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)合成尿素和液态水的热化学方程式                                。

\(\rm{(4)}\)以\(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{H_{2}}\)为原料还可合成液体燃料甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)，其反应的化学方程为：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ }\) \(\rm{CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\) \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{ < 0}\)。现将\(\rm{1 mol CO_{2}}\)和\(\rm{3 mol H_{2}}\)充入容积为\(\rm{2 L}\)的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是                              。

A.若保持恒温，当容器中\(\rm{n}\)\(\rm{(CH_{3}OH)︰}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2}O)}\)为\(\rm{1︰1}\)时，该反应已达平衡状态

B.若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态

C.若其他条件不变，实验结果如右图所示\(\rm{( }\)\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)、\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)均大于\(\rm{300℃)}\)，则平衡常数：\(\rm{K}\)\(\rm{(}\)\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}) < }\)\(\rm{K}\)\(\rm{(}\)\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{2})}\)

D.保持温度不变，当反应已达平衡时，若向容器中再充入\(\rm{1 mol CO_{2}}\)和\(\rm{3 mol H_{2}}\)，当达到新平衡时，\(\rm{n}\)\(\rm{(CH_{3}OH)︰}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})}\)将升高

\(\rm{(5)}\)一小块未被氧化的金属钠在\(\rm{CO_{2}}\)中加热，使其充分反应。\(\rm{①}\)反应所得固体产物中\(\rm{n}\)\(\rm{(Na)︰}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(O) = 6︰7}\)。\(\rm{②}\)反应所得固体溶于水无气体产生，静置，取上层清液加过量\(\rm{BaCl_{2}}\)溶液产生白色沉淀，再滴加酚酞，溶液呈红色。写出\(\rm{CO_{2}}\)与金属钠反应的化学方程式                                     。

随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学\(\rm{(C1}\)化学\(\rm{)}\)成为研究的热点\(\rm{.}\)“碳一化学”即以单质碳及\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO2}\)、\(\rm{CH4}\)、\(\rm{CH3OH}\)等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺．

\(\rm{(1)}\)将\(\rm{CO2}\)转化成有机物可有效实现碳循环\(\rm{.CO2}\)转化成有机物的例子很多，如：

\(\rm{a.6CO_{2}+6H_{2}O \xrightarrow[]{光合作用} C_{6}H_{12}O_{6}}\)             \(\rm{b.CO_{2}=3H}\)_{2\(\rm{ \xrightarrow[\triangle ]{催化剂} }\)}\(\rm{CH_{3}OH+H_{2}O}\)

\(\rm{c.CO_{2}+CH_{4} \xrightarrow[\triangle ]{催化剂} CH_{3}COOH.}\)           \(\rm{d.2CO_{2}+6H_{2} \xrightarrow[\triangle ]{催化剂} CH_{2}=CH_{2}+4H_{2}}\)

在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是            \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．

\(\rm{(2)CO_{2}}\)制备甲醇：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)\triangle H=-49.0kJ⋅mol^{-1}}\)，在一定条件下，体系中\(\rm{CO_{2}}\)的平衡转化率\(\rm{(α)}\)与\(\rm{L}\)和\(\rm{X}\)的关系如图所示，\(\rm{L}\)和\(\rm{X}\)分别表示温度或压强．

Ⅰ\(\rm{.X}\)表示的物理量是           ．

Ⅱ\(\rm{.}\)判断\(\rm{L_{1}}\)与\(\rm{L_{2}}\)的大小关系是并说明理由                                              ．

\(\rm{(3)}\)二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)被称为\(\rm{21}\)世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用\(\rm{.}\)工业上可利用煤的气化产物\(\rm{(}\)水煤气\(\rm{)}\)合成二甲醚\(\rm{.}\)工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： 

\(\rm{a.2H_{2}(g)+CO(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)        \(\rm{\triangle H_{1}=-90.8kJ⋅mol^{-1}}\)

     \(\rm{b.2CH_{3}OH(g)⇌ CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g)}\)   \(\rm{\triangle H_{2}=-23.5kJ⋅mol^{-}}\)

     \(\rm{c.CO(g)+H_{2}O(g)⇌ CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H_{3}=-41.3kJ⋅mol}\)

\(\rm{①}\)总反应：\(\rm{3H_{2}(g)+3CO(g)⇌ CH_{3}OCH_{3}(g)+CO_{2}(g)}\)的\(\rm{\triangle H_{4}=}\)           ．

\(\rm{②}\)对于反应\(\rm{b}\)，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是     \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)．

\(\rm{a.n(CH_{3}OH)=n(CH_{3}OCH_{3})=n(H_{2}O)}\)   

\(\rm{b.}\)容器内压强保持不变

\(\rm{c.H_{2}O(g)}\)的浓度保持不变            

\(\rm{d.CH_{3}OH}\)的消耗速率与\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)的消耗速率之比为\(\rm{2}\)：\(\rm{1}\)

\(\rm{(4)}\)以\(\rm{KOH}\)溶液为电解质，用二甲醚\(\rm{-}\)空气组成燃料，其中负极的电极反应式为                     ．

\(\rm{(5)C_{1}}\)化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如\(\rm{CO}\)、\(\rm{CH_{4}}\)等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质\(\rm{.}\)写出\(\rm{CO}\)与氮氧化物\(\rm{(NO_{x})}\)在有催化剂的条件下反应的化学方程式               ．