​A.\(\rm{ H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S B. CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}\)C.\(\rm{COS D.N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)

\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)是汽车尾气的主要成分，也是生命体系中的气体信号分子。请回答下列问题：

\(\rm{I}\)已知：\(\rm{2NO(g)+2CO(g)⇌ N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)     \(\rm{\triangle H=-746kJ·mol^{-1}}\)。

\(\rm{2NO(g)⇌ N_{2}(g)+O_{2}(g)}\)               \(\rm{\triangle H=-180kJ·mol^{-1}}\)。

\(\rm{(1).CO}\)燃烧热的热化学方程式为_______________________________。

\(\rm{(2).N_{2}(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO(g)}\)的正反应的活化能___________\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)反应热。

Ⅱ\(\rm{.}\)利用“\(\rm{Na-CO_{2}}\)”电池将\(\rm{CO_{2}}\) 变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“\(\rm{Na-CO_{2}}\)”电池，以钠箔和多壁碳纳米管\(\rm{(MWCNT)}\)为电极材料，总反应为\(\rm{4Na+3CO}\)_{2\(\rm{\underset{充电}{\overset{放电}{⇌}}}\)}\(\rm{2Na_{2}CO_{3}+C}\)。放电时该电池“吸入”\(\rm{CO_{2}}\)，其工作原理如图所示：

\(\rm{(3)}\)放电时，正极的电极反应式为__________________。

\(\rm{(4)}\)若生成的\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{C}\)全部沉积在正极表面，当转移\(\rm{0.2 mol e^{-}}\)时，正极增加的质量为_______\(\rm{g}\)。

\(\rm{(5)}\)选用高氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是_____________________。

\(\rm{(6)}\)若以上述原电池作电源，用石墨作电极电解某金属氯化物\(\rm{(XCl_{2})}\)溶液，则与该原电池中多壁碳纳米管\(\rm{(MWCNT)}\)电极相连的是电解池的________\(\rm{(}\)填“正”、“负”、“阴”或“阳”\(\rm{)}\)极，该电极的反应式为_________________________；一段时间后，电解池的一极收集到\(\rm{448 mL}\)气体\(\rm{(}\)已换算成标准状况\(\rm{)}\)，另一极增重\(\rm{1.28 g}\)，则\(\rm{X}\)的相对原子质量为________。

科学家积极探索新技术对\(\rm{CO_{2}}\)进行综合利用。

Ⅰ\(\rm{.CO_{2}}\) 可用来合成低碳烯烃。请回答：

\(\rm{2CO_{2}(g)}\) \(\rm{+6H_{2}(g)⇌ CH_{2}=CH_{2}(g)+4H_{2}O(g)}\)  \(\rm{\triangle H=a}\) \(\rm{kJ/mol}\)

                    图\(\rm{1}\)                                             图\(\rm{2}\)

\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{H_{2}}\) 和\(\rm{CH_{2}=CH}\) 的燃烧热分别是\(\rm{285.8}\) \(\rm{kJ/mol}\) 和\(\rm{1411.0}\) \(\rm{kJ/mol}\)，且\(\rm{H_{2}O(g) H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H=}\) \(\rm{-44.0}\) \(\rm{kJ}\) \(\rm{/mol}\)，则\(\rm{a=}\)_______\(\rm{kJ/mol}\)。

\(\rm{(2)}\)上述由\(\rm{CO_{2}}\) 合成\(\rm{CH_{2}=CH_{2}}\)的反应在_______下自发进行\(\rm{(}\)填“高温”或“低温”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)在体积为\(\rm{1L}\)的恒容密闭容器中，充入\(\rm{3}\) \(\rm{mol H_{2}}\)和\(\rm{1mol}\) \(\rm{CO_{2}}\)，测得温度对\(\rm{CO_{2}}\) 的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图\(\rm{1}\)所示。下列说法正确的是_______。

A.平衡常数大小：\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{M}}\)\(\rm{ < }\) \(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{N}}\)

B.其他条件不变，若不使用催化剂，则\(\rm{250℃}\)时\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的平衡转化率可能位于点\(\rm{M}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)

C.图\(\rm{1}\)中\(\rm{M}\)点时，乙烯的体积分数为\(\rm{7.7\%}\)

D.当压强或\(\rm{n(}\) \(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)/n(CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) \(\rm{)}\)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

\(\rm{(4)}\)保持温度不变，在体积为\(\rm{V}\) \(\rm{L}\)的恒容容器中以\(\rm{n(H_{2}):n(CO_{2})=3:1}\)的投料比加入反应物，\(\rm{t_{0}}\)时达到化学平衡。请在图\(\rm{2}\) 中作出容器内混合气体的平均相对分子质量\(\rm{ \bar{M} }\)随时间变化的图象。

Ⅱ\(\rm{.}\)利用“\(\rm{Na-CO_{2}}\)”电池将\(\rm{CO_{2}}\) 变废为宝。

我国科研人员研制出的可充电“\(\rm{Na-CO_{2}}\)”电池，以钠箔和多壁碳纳米管\(\rm{(MWCNT)}\)为电极材料，总反应为\(\rm{4Na+3CO_{2} \underset{放电}{\overset{充电}{⇌}} 2Na_{2}CO_{3}+C}\)。放电时该电池“吸入”\(\rm{CO_{2}}\)，其工作原理如图\(\rm{3}\)所示：

              图\(\rm{3}\)

\(\rm{(5)}\)放电时，正极的电极反应式为_________________。

\(\rm{(6)}\)若生成的\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{C}\)全部沉积在正极表面，当转移\(\rm{0.2}\) \(\rm{mol}\) \(\rm{e^{-}}\)时，正极增加的质量为______\(\rm{g}\)。

\(\rm{(7)}\)选用高氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是____________________。

\(\rm{2016}\)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：______________。

\(\rm{(1)}\)已知\(\rm{1molSO_{2}(g)}\)生成\(\rm{1molSO_{3}(g)}\)的能量变化如图，回答下列问题：

\(\rm{①}\) 反应物的总能量 ______\(\rm{ (}\)填“大于”“小于或“等于”，下同\(\rm{)}\)生成物的总能量，反应物的总键能_______生成物的总键能。

\(\rm{(2)}\)把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径\(\rm{I}\)：\(\rm{C(s) +O_{2} (g) ═CO_{2}(g) \triangle H_{1} < 0 ①}\)

途径\(\rm{II}\)：先制成水煤气：\(\rm{C(s) +H_{2}O(g) = CO(g)+H_{2}(g) \triangle H_{2} > 0 ②}\)

再燃烧水煤气：\(\rm{2 CO(g)+O_{2} (g) = 2CO_{2}(g) \triangle H_{3} < 0 ③}\)

\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2} (g) = 2H_{2}O(g) \triangle H_{4} < 0}\)            \(\rm{④}\)

请回答： 途径\(\rm{I}\)放出的热量________\(\rm{(}\) 填“大于”“等于”或“小于”\(\rm{)}\) 途径\(\rm{II}\)放出的热量。

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

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

则\(\rm{CH_{4}(g)}\)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________________________________________________________。

\(\rm{(4)}\)如图表示甲烷和氧气反应过程中的能量变化，若一定量的\(\rm{CH_{4}}\)与\(\rm{O_{2}}\) 发生上述反应时的能量变化为\(\rm{200kJ}\)，则生成\(\rm{C=O}\)键的物质的量为___________。

二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)被称为\(\rm{21}\)世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。

Ⅰ\(\rm{.}\)工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中\(\rm{(}\)压强\(\rm{2.0～10.0 MPa}\)，温度\(\rm{230～280 ℃)}\)进行下列反应：

\(\rm{CO(g)+2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\) \(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)}\)    \(\rm{ΔH=-90.7 kJ/mol①}\)

\(\rm{2CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)}\) \(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OCH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)     \(\rm{ΔH=-23.5 kJ/mol②}\)

\(\rm{CO(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\) \(\rm{⇌ }\)\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)       \(\rm{ΔH=-41.2 kJ/mol③}\)

\(\rm{(1)}\)甲烷氧化可制得合成气，反应如下：\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{(g)+}\)\(\rm{ \dfrac{1}{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\) \(\rm{⇌ }\)\(\rm{CO(g)+2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)　\(\rm{ΔH=-35.6 kJ/mol}\)。该反应是________反应\(\rm{(}\)填“自发”或“非自发”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)催化反应室中总反应\(\rm{3CO(g)+3H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\) \(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OCH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)+CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)的\(\rm{ΔH=}\)________。\(\rm{830 ℃}\)时反应\(\rm{③}\)的\(\rm{K=1.0}\)，则在催化反应室中反应\(\rm{③}\)的\(\rm{K}\)________\(\rm{1.0(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)上述反应中，可以循环使用的物质有_____________________________。

Ⅱ\(\rm{.}\)如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。\(\rm{b}\)电极是___________极。

尾气是导致雾霾天气的重要源头之一，其含有的\(\rm{NO(g)}\)和\(\rm{CO(g)}\)在一定温度和催化剂条件下可发生反应。

\(\rm{(1)}\)已知：

反应\(\rm{1}\)：\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO(g)}\)　\(\rm{ΔH_{1}}\)　\(\rm{K_{1}}\)

反应\(\rm{2}\)：\(\rm{CO(g)+ \dfrac{1}{2}O_{2}(g)⇌ CO_{2}(g)}\)　\(\rm{ΔH_{2}}\)　\(\rm{K_{2}}\)

反应\(\rm{3}\)：\(\rm{2NO(g)+2CO(g)⇌ N_{2}(g)+2CO(g)}\)　\(\rm{ΔH_{3}}\)　\(\rm{K_{3}}\)

则反应\(\rm{3}\)的焓变\(\rm{ΔH_{3}=}\)________\(\rm{(}\)用\(\rm{ΔH_{1}}\)和\(\rm{ΔH_{2}}\)表示\(\rm{)}\)，平衡常数\(\rm{K_{3}=}\)________\(\rm{(}\)用\(\rm{K_{1}}\)和\(\rm{K_{2}}\)表示\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)合理利用或转化\(\rm{NO_{2}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{NO}\)等污染性气体是人们共同关注的课题。某化学课外小组查阅资料后得知\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)的反应历程分两步：

\(\rm{①2NO(g)⇌ N_{2}O_{2}(g)(}\)快\(\rm{)}\)　\(\rm{ΔH_{1} < 0}\)

\(\rm{v_{1正}=k_{1正}·c^{2}(NO)}\)，\(\rm{v_{1逆}=k_{1逆}·c(N_{2}O_{2})}\)

\(\rm{②N_{2}O_{2}(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g)(}\)慢\(\rm{)}\)　\(\rm{ΔH_{2} < 0}\)

\(\rm{v_{2正}=k_{2正}·c(N_{2}O_{2})·c(O_{2})}\)，\(\rm{v_{2逆}=k_{2逆}·c^{2}(NO_{2})}\)

反应\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)的\(\rm{ΔH=}\)________\(\rm{(}\)用含\(\rm{ΔH_{1}}\)和\(\rm{ΔH_{2}}\)的式子表示\(\rm{)}\)。一定温度下，反应\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)2NO_{2}(g)}\)达到平衡状态，请写出用\(\rm{k_{1正}}\)、\(\rm{k_{1逆}}\)、\(\rm{k_{2正}}\)、\(\rm{k_{2逆}}\)表示的平衡常数表达式\(\rm{K=}\)________。

\(\rm{(3)}\)在容积固定的密闭容器中，起始时充入\(\rm{0.2 mol SO_{2}}\)、\(\rm{0.1 mol O_{2}}\)，反应体系起始总压强\(\rm{0.1 MPa}\)，反应在一定温度下达到平衡时，\(\rm{SO_{2}}\)的转化率为\(\rm{90\%}\)，该反应的压强平衡常数\(\rm{K_{p}=}\)__________\(\rm{(}\)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\(\rm{)}\)。