\(\rm{2016}\)年以来我国北方的“雾霾”污染日益严重。中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析，强霾过程中，出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动车尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究：

\(\rm{(1)}\)用\(\rm{CH_{4}}\)催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

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

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

\(\rm{③H_{2}O(g)=H_{2}O(l)}\)  \(\rm{ΔH=-44.0kJ·mol^{-1}}\)

写出\(\rm{CH_{4}(g)}\)与\(\rm{NO_{2}(g)}\)反应生成\(\rm{N_{2}(g)}\)、\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(l)}\)的热化学方程式________

\(\rm{(2)}\)为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾：气排气管口采用催化剂将\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)转化成无污染气体参与大气循环。\(\rm{T℃}\)时，将等物质的量的\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)充入容积为\(\rm{2L}\)的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程中\(\rm{NO}\)的物质的量随时间变化如图所示。

\(\rm{①}\)写出该反应的化学方程式：________。

\(\rm{②10min}\)内该反应的速率\(\rm{v(N_{2})=}\)________；该反应达平衡时\(\rm{CO}\)的转化率为________；\(\rm{T℃}\)时该化学反应的平衡常数\(\rm{K=}\)________。

\(\rm{③}\)若该反应\(\rm{ΔH < 0}\)，在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是________。

\(\rm{④}\)一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是________。

\(\rm{a.}\)容器中压强不再变化

\(\rm{b.CO_{2}}\)的浓度不再改变

\(\rm{c.2v_{正}(NO)=v_{逆}(N_{2})}\)

\(\rm{d.}\)气体的密度保持不变

\(\rm{(3)}\)以燃料电池为代表的新能源的推广使用能大大降低污染物的排放。如图是一种甲醚燃料龟池结构，请写出该电池负极的电极反应式：________。

\(\rm{(2)}\) 下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

\(\rm{a.}\) 使用催化剂　　　　　　　  \(\rm{b.}\) 降低反应温度

\(\rm{c.}\) 增大体系压强　  \(\rm{d.}\) 不断将\(\rm{CH_{3}OH}\)从反应混合物中分离出来

\(\rm{(3)}\) 在一定压强下，容积为\(\rm{V L}\)的容器中充入\(\rm{a mol CO}\)与\(\rm{2a mol H_{2}}\)，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

\(\rm{②100 ℃}\)时，该反应的化学平衡常数\(\rm{K=}\)________。

\(\rm{③ 100 ℃}\)时，达到平衡后，保持压强\(\rm{p_{1}}\)不变的情况下，向容器中通入\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{3}OH}\)各\(\rm{0.5a mol}\)，则平衡________\(\rm{(}\)填“向左”“不”或“向右”\(\rm{)}\)移动。

\(\rm{(4)}\) 利用原电池原理，用\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式：______________。

研究发现，含\(\rm{PM2.5}\)的雾霾主要成分有\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x}}\)、\(\rm{C_{x}H_{y}}\)及可吸入颗粒等。

\(\rm{(1)}\)雾霾中能形成酸雨的物质是___________。

\(\rm{(2)①SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x}}\) 可以经 \(\rm{O_{3}}\)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 \(\rm{NO_{x}}\)的主要反应的热化学方程式为：

\(\rm{NO(g) +O_{3}(g) = NO_{2}(g) +O_{2}(g)}\)   \(\rm{∆ H = -200.9}\)  \(\rm{kJ · mol^{-1}}\)

\(\rm{NO (g) +1/2O_{2}(g) = NO_{2}(g)}\)      \(\rm{∆ H = -58.2}\)  \(\rm{kJ · mol^{-1}}\)

依据以上反应，可知：\(\rm{3 NO (g)+O_{3}(g) = 3 NO_{2}(g)}\)    \(\rm{∆ H =}\)______\(\rm{kJ · mol^{-1}}\)。

\(\rm{②}\)用\(\rm{CaSO_{3}}\)水悬浮液吸收烟气中\(\rm{NO_{2}}\)时，清液 \(\rm{( pH}\)约为\(\rm{8)}\) 中\(\rm{SO_{3}^{2-}}\)将\(\rm{NO_{2}}\)转化为\(\rm{NO_{2}^{-}}\)，其离子方程式为____________________________________。

\(\rm{(3)}\)如图电解装置可将雾霾中的\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO}\)转化为\(\rm{(NH_{4})_{2}SO_{4}}\)。

\(\rm{②}\) 物质\(\rm{A}\)是_____________\(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)。

\(\rm{(4)}\)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量， 研究机动车尾气中\(\rm{CO}\)、\(\rm{NO_{x}}\)及\(\rm{C_{x}H_{y}}\)的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空\(\rm{/}\)燃比 \(\rm{(}\)空气与燃油气的体积比\(\rm{)}\)的变化关系示意图如图所示， 随空\(\rm{/}\)燃比增大，\(\rm{CO}\)和\(\rm{C_{x}H_{y}}\)的含量减少的原因是_____________________________________________。

\(\rm{(5)}\)在雾霾治理中，氧化\(\rm{SO_{2}}\)是常用方法，在氧化\(\rm{SO_{2}}\)的过程中，某实验小组探究\(\rm{NO_{3}^{-}}\)和\(\rm{O_{2}}\)哪种微粒起到了主要作用。

\(\rm{①}\)图\(\rm{2}\)，\(\rm{BaCl_{2}}\)溶液中发生反应的离子方程式为________________________________________。

\(\rm{②}\)依据上述图像你得出的结论是在氧化\(\rm{SO_{2}}\)的过程中，___________起了主要作用。

运用化学反应原理知识研究如何利用\(\rm{CO}\)、\(\rm{SO_{2}}\)等有重要意义。

\(\rm{(1)}\) 用\(\rm{CO}\)可以合成甲醇。

已知：

\(\rm{CH_{3}OH(g)+\dfrac{3}{2}O_{2}(g)=CO_{2}(g)+2H_{2}O(l)}\)　　\(\rm{ΔH=-764.5 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{CO(g)+\dfrac{1}{2}O_{2}(g)=CO_{2}(g)}\)　 \(\rm{ΔH=-283.0 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{H_{2}(g)+\dfrac{1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(1)}\)　   \(\rm{ΔH=-285.8 kJ·mol^{-1}}\)

则\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)　\(\rm{ΔH=}\)____\(\rm{ kJ·mol^{-1\;}}\)

\(\rm{(2)}\) 下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是____\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。 

\(\rm{a.}\) 使用催化剂　　　　　　　　\(\rm{b.}\) 降低反应温度

\(\rm{c.}\) 增大体系压强        \(\rm{d.}\) 不断将\(\rm{CH_{3}OH}\)从反应混合物中分离出来

\(\rm{(3)}\) 在一定压强下，容积为\(\rm{V L}\)的容器中充入\(\rm{a mol CO}\)与\(\rm{2a mol H_{2}}\)，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

\(\rm{①p_{1}}\)____\(\rm{(}\)填“大于”、“小于”或“等于”\(\rm{)p_{2}}\)。 

\(\rm{②100℃}\)时，该反应的化学平衡常数\(\rm{K=}\)____\(\rm{(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{V}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。 

\(\rm{③100℃}\)时，达到平衡后，保持压强\(\rm{p_{1}}\)不变的情况下，向容器中通入\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{3}OH}\)各\(\rm{0.5a mol}\)，则平衡____\(\rm{(}\)填“向左”、“不”或“向右”\(\rm{)}\)移动。 

\(\rm{(4)}\) 利用原电池原理，用\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式：               。 

\(\rm{(5) Na_{2}SO_{3}}\)溶液与\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液混合会生成难溶的\(\rm{CaSO_{3}(K_{sp}=3.1×10^{-7})}\)，现将等体积的\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液与\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液混合，若混合前\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液的物质的量浓度为\(\rm{2×10^{-3} mol·L^{-1}}\)，则生成沉淀所需\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液的最小物质的量浓度为____。用\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液充分吸收\(\rm{SO_{2}}\)得\(\rm{NaHSO_{3}}\)溶液，然后电解该溶液，电解原理示意图如下图所示。请写出该电解池发生反应的化学方程式：               。 

设反应\(\rm{①Fe(s)+CO_{2}(g)⇌ FeO(s)+CO(g)}\)  \(\rm{\triangle H = Q_{1}}\)的平衡常数为\(\rm{K_{1}}\)，反应\(\rm{②Fe(s)+H_{2}O(g)⇌ FeO(s)+H_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H = Q_{2}}\)的平衡常数为\(\rm{K_{2}}\)，在不同温度下，\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)的值如下：

\(\rm{(1)}\)从上表可推断，反应\(\rm{①}\)是______________\(\rm{(}\)填“放”或“吸”\(\rm{)}\)热反应；

\(\rm{(2)}\)现有反应\(\rm{③H_{2}(g)+CO_{2}(g)⇌ CO(g)+H_{2}O(g)\triangle H = Q}\)平衡常数为\(\rm{K_{3}}\)

Ⅰ、根据反应\(\rm{①}\)与\(\rm{②}\)推导出\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)、\(\rm{K_{3}}\)的关系式\(\rm{K_{3}=}\)_______；可推断反应\(\rm{③}\)是______\(\rm{(}\)填“放”或“吸”\(\rm{)}\)热反应。要使反应\(\rm{③}\)在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有________。

A.缩小容器体积    \(\rm{B.}\)降低温度          \(\rm{C.}\)使用合适的催化剂    D.设法减少\(\rm{CO}\)的量       \(\rm{E.}\)升高温度

Ⅱ、根据反应\(\rm{①}\)与\(\rm{②}\)推导出\(\rm{Q_{1}}\)、\(\rm{Q_{2}}\)、\(\rm{Q_{3}}\)的关系式\(\rm{Q_{3}=}\)______________；

\(\rm{CH_{4}}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{C}\)都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：

\(\rm{①CH_{4}(g) +2O_{2}(g) =CO_{2}(g) +2H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H=-890.3kJ⋅mol^{-1}}\)

\(\rm{②2H_{2}(g) +O_{2}(g) =2H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H=-571.6kJ⋅mol^{-1}}\)

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

\(\rm{(1)}\)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与\(\rm{O_{2}}\)作用产生的能量存活，甲烷细菌使\(\rm{1mol}\)甲烷生成\(\rm{CO_{2}}\)气体与液态水，放出的能量 \(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)890.3kJ}\)．

\(\rm{(2)}\)甲烷与\(\rm{CO_{2}}\)可用于合成合成气\(\rm{(}\)主要成分是一氧化碳和氢气\(\rm{)}\)：\(\rm{CH_{4}+CO_{2}═2CO+2H_{2}}\)，\(\rm{1g CH_{4}}\)完全反应可释放\(\rm{15.46kJ}\)的热量，则：

\(\rm{①}\)写出该反应的热化学方程式                   ．

\(\rm{②}\)若将物质的量均为\(\rm{1mol}\)的\(\rm{CH_{4}}\)与\(\rm{CO_{2}}\)充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则消耗\(\rm{CH_{4}}\)的物质的量为          ．

\(\rm{(3)C(s)}\)与\(\rm{H_{2}(g)}\)不反应，所以\(\rm{C(s)+2H_{2}(g)═CH_{4}(g)}\)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出\(\rm{C(s)+2H_{2}(g)═CH_{4}(g)}\)的反应热\(\rm{\triangle H=}\)         ．

\(\rm{(4)}\)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是 \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)．

A.寻找优质催化剂，使\(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{H_{2}O}\)反应生成\(\rm{CH_{4}}\)与\(\rm{O_{2}}\)，并放出热量

B.寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的\(\rm{CO_{2}}\)与海底开采的\(\rm{CH_{4}}\)合成合成气\(\rm{(CO}\)、\(\rm{H_{2})}\)

C.寻找优质催化剂，在常温常压下使\(\rm{CO_{2}}\)分解生成碳与\(\rm{O_{2}}\)

D.将固态碳合成为\(\rm{C_{60}}\)，以\(\rm{C_{60}}\)作为燃料

\(\rm{(1)}\)如图是\(\rm{1 mol NO_{2}(g)}\)和\(\rm{1 mol CO(g)}\)反应生成\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{NO}\)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则\(\rm{E}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)________\(\rm{(}\)填“增大”、“减小”或“不变”，下同\(\rm{)}\)，\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)________。请写出\(\rm{NO_{2}}\)和\(\rm{CO}\)反应的热化学方程式：___________________________。

\(\rm{(2)}\)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

\(\rm{①CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)===CO_{2}(g)+3H_{2}(g) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=49.0 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{②CH_{3}OH(g)+1/2O_{2}(g)===CO_{2}(g)+2H_{2}(g) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-192.9 kJ·mol^{-1}}\)

又知\(\rm{③H_{2}O(g)===H_{2}O(l) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-44.0 kJ·mol^{-1}}\)

则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为                                 。

Ⅰ\(\rm{.}\)用“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”填空：

\(\rm{(1)}\)相同条件下，\(\rm{2 mol}\)氢原子所具有的能量_____\(\rm{1 mol}\)氢分子所具有的能量。

\(\rm{(2)}\)已知一定条件下合成氨反应：\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ }\) \(\rm{2NH_{3}(g) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=-92.0 kJ·mol^{-1}}\)，相同条件下将\(\rm{1 mol N_{2}}\)和\(\rm{3 mol H_{2}}\)放在一密闭容器中充分反应，测得反应放出的热量\(\rm{(}\)假定热量无损失\(\rm{)}\)________\(\rm{92.0 kJ}\)。

\(\rm{(3)}\)已知常温下红磷比白磷稳定，比较下列反应中\(\rm{(}\)反应条件均为点燃\(\rm{)Δ}\)\(\rm{H}\)的大小：\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)________\(\rm{ Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)。

\(\rm{①P_{4}(}\)白磷，\(\rm{s)+5O_{2}(g)=2P_{2}O_{5}(s) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)，\(\rm{②4P(}\)红磷，\(\rm{s)+5O_{2}(g)=2P_{2}O_{5}(s) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)。

Ⅱ\(\rm{.}\)按要求书写热化学方程式。

\(\rm{(4)1.00 L 1.00 mol·L^{-1}}\)硫酸溶液与\(\rm{2.00 L 1.00 mol·L^{-1}NaOH}\)溶液完全反应，放出\(\rm{114.6 kJ}\)的热量，写出该反应中和热的热化学方程式                           ；

\(\rm{(5)}\)肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)是火箭发动机的燃料，\(\rm{NO_{2}}\)为氧化剂，反应生成\(\rm{N_{2}}\)和水蒸气．

已知：\(\rm{N_{2}(g)+2O_{2}(g)=2NO_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H=+67.7kJ/mol}\)．

\(\rm{N_{2}H_{4}(g)+O_{2}(g)=N_{2}(g)+2H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H=-534kJ/mol}\)．

则，肼和\(\rm{NO_{2}}\)反应的热化学方程式为