二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

\(\rm{(1)}\)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和\(\rm{NO}\)，发生反应\(\rm{C(s) + 2NO(g)}\) \(\rm{N_{2}(g) + CO_{2}(g)}\)  \(\rm{ΔH}\) ，在\(\rm{T_{1}℃}\)时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

\(\rm{①}\)根据图表数据分析\(\rm{T_{1}℃}\)时，该反应在\(\rm{0-20min}\)的平均反应速率

\(\rm{v(N_{2})=}\)          \(\rm{mol·L^{-1}·min^{-1}}\)；计算该反应的平衡常数\(\rm{K=}\)            。

\(\rm{②30min}\)后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是         \(\rm{(}\)填字母代号\(\rm{)}\)。

A.加入合适的催化剂               \(\rm{B.}\)适当缩小容器的体积

C.适当增加容器的体积             \(\rm{D.}\)加入一定量的活性炭

\(\rm{③}\)若\(\rm{30min}\)后升高温度至\(\rm{T_{2}℃}\)，达到平衡时，容器中\(\rm{NO}\)、\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{CO_{2}}\)的浓度之比为\(\rm{5:3:3}\)，则达到新平衡时\(\rm{NO}\)的转化率           \(\rm{(}\)填“升高”或“降低”\(\rm{)}\)，\(\rm{ΔH}\)         \(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)工业上用\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)反应合成二甲醚。已知：

\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)   \(\rm{\triangle H_{1}=-49.1kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{2CH_{3}OH(g)}\)\(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g)}\)     \(\rm{\triangle H_{2}=-24.5 kJ·mol^{-1}}\)

写出\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}(g)}\)转化为\(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)的热化学方程式                           。

\(\rm{(3)}\)二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池\(\rm{(}\)电解质为\(\rm{KOH}\)溶液\(\rm{)}\)的负极反应式为：                 。

运用所学化学原理，解决下列问题：

\(\rm{\triangle H }\)______\(\rm{ 0(}\)填“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{ > }\)”\(\rm{)}\)；\(\rm{500℃}\)时进行该反应，且\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}O}\)起始浓度相等，\(\rm{CO}\)平衡转化率为______．

能源是现代社会发展的支柱之一。

\(\rm{(1)}\)化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。下列反应中，属于放热反应的是___________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

 \(\rm{a.Ba(OH)_{2}·8H_{2}O}\)与\(\rm{NH_{4}Cl}\)混合搅拌

 \(\rm{b.}\)高温煅烧石灰石

 \(\rm{c.}\)铝与盐酸反应

\(\rm{(2)}\)电能是现代社会应用最广泛的能源之一。如图所示的原电池装置中，其负极是________________，正极上能够观察到的现象是___________________________，正极的电极反应式是_________________________。原电池工作一段时间后，若消耗锌\(\rm{6.5g}\)，则放出标准状况下气体__________\(\rm{L}\)，电路中通过的电子数为          。

某科研小组研究：在恒温、恒容\(\rm{(}\)容器容积为\(\rm{2L}\)，\(\rm{)}\)下用氢气和氮气合成氨气，初始条件\(\rm{n(H_{2})= 3mol}\)、\(\rm{n(N_{2})=1mol}\)，反应达到平衡时\(\rm{H_{2}}\)的转化率为\(\rm{60\%}\)，放出的热量为\(\rm{166.3KJ}\)热量。

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

\(\rm{(2)N_{2}O_{5}}\)是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注\(\rm{.}\)一定温度下，在恒容密闭容器中\(\rm{N_{2}O_{5}}\)可发生下列反应\(\rm{2N_{2}O_{5}(g)⇌ 4NO_{2}(g)+O_{2}(g)}\)，\(\rm{ΔH=Q(Q > 0)}\)

\(\rm{①}\)下列说法正确的是   \(\rm{(}\)        \(\rm{)}\)

\(\rm{a .}\)向容器中通入\(\rm{2mol}\)的\(\rm{N_{2}O_{5}}\)，充分反应后吸收了\(\rm{QKJ}\)热量

\(\rm{b .4v(O_{2})=v(NO_{2})}\)时，反应达到平衡

\(\rm{c .}\)当生成物浓度相等时，反应达到平衡

\(\rm{d.}\)二氧化氮的键能比二氧化碳和氧气的总键能大

\(\rm{e.}\)当气体平均摩尔质量不再改变时，反应达到平衡

\(\rm{f .}\)当气体的密度不再变化时，反应达到平衡

\(\rm{②}\)下表为该反应在\(\rm{T_{1}}\)温度下的部分实验数据\(\rm{;}\)则\(\rm{500s}\)内\(\rm{NO2}\)的平均生成速率为                      。

\(\rm{(3)}\)现以\(\rm{NO_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)、\(\rm{N_{2}O_{5}}\)、熔融盐\(\rm{NaNO_{3}}\)组成的燃料电池，采用电解法制备\(\rm{N_{2}O_{5}}\)，装置如图所示。

\(\rm{①}\)写出石墨\(\rm{I}\)电极上发生反应的电极反应式                   。

\(\rm{②}\)在电解池中生成\(\rm{N_{2}O_{5}}\)的电极反应式为            

“一带一路”将为中国企业开辟新市场，其中，能源、资源整合和环境治理是保驾护航的基础。

\(\rm{(1)}\)过氧化钙\(\rm{(CaO_{2})}\)难溶于水，广泛应用于渔业、农业、环保等方面，其制备方法如下：

\(\rm{①}\)在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应，写出该可逆反应的化学方程式                  。

\(\rm{②}\)测得不同温度下，过氧化钙的平均生成速率如下表所示：

请解释速率随温度如此变化的原因                               。

\(\rm{(2)}\)贵金属的冶炼中往往会产生有毒气体，先进技术使用\(\rm{NaBH_{4}}\)为诱导剂，可使\(\rm{Co^{2+}}\)与肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。写出该反应的离子方程式：                                               。

\(\rm{(3)}\)下面是不同过程的热化学方程式，请写出\(\rm{FeO(s)}\)被\(\rm{CO}\)还原成\(\rm{Fe}\)和\(\rm{CO_{2}}\)的热化学方程式_______________________________________。

已知：\(\rm{Fe_{2}O_{3}(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO_{2}(g)}\)    \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{1}=-25 kJ·mol^{-1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}①}\)

          \(\rm{3Fe_{2}O_{3}(s)+CO(g)===2Fe_{3}O_{4}(s)+CO_{2}(g)}\)  \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}=-47 kJ·mol^{-1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}\)   \(\rm{②}\)

          \(\rm{Fe_{3}O_{4}(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO_{2}(g)}\)    \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{3}=+19 kJ·mol^{-1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}③}\)

\(\rm{(4)}\)已知在某种含铁催化剂作用下发生下列反应；\(\rm{CO(g)+3H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{4}(g)+ H_{2}O (g)}\) \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{ < 0}\)。一定温度下，把\(\rm{1molCO}\)和\(\rm{3molH_{2}}\)加入到体积为\(\rm{1L}\)的密闭容器中，测得不同时间\(\rm{CO}\)的体积分数\(\rm{\phi }\) \(\rm{(CO)}\)如下表：

一定条件下，下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。

\(\rm{b.}\)容器内压强不再变化

\(\rm{d.CO}\)在混合气中的质量分数保持不变

\(\rm{(5)}\)金属锰与氧气在一定条件下反应可以制得\(\rm{Mn_{3}O_{4}}\)，反应原理如图所示。石墨为    极，该电极反应式为                。

\(\rm{(6)Mn_{3}O_{4}}\)的一种工业制法：在常温下，往硫酸锰溶液中加入氨水，控制溶液的\(\rm{pH}\)为\(\rm{10}\)，使\(\rm{Mn^{2+}}\)转化为\(\rm{Mn(OH)_{2}}\)沉淀，过滤，在\(\rm{NH_{4}Cl}\)溶液催化下通入氧气将滤渣氧化为\(\rm{Mn_{3}O_{4}}\)。滤液中\(\rm{Mn^{2+}}\)的浓度为         \(\rm{(}\)\(\rm{K_{sp}}\)\(\rm{[Mn(OH)_{2}]=1.9×10^{-13})}\)。

\(\rm{(2)}\)若两装置中\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)、\(\rm{E}\)、\(\rm{F}\)电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 ______．

乙醇是生活中常见的物质，用途广泛，其合成方法和性质也具有研究价值。

Ⅰ\(\rm{.}\)乙醇可以作为燃料燃烧。已知化学键的键能是指气态原子间形成\(\rm{1mol}\)化学键时释放出的能量。应用表中数据\(\rm{(25℃}\)、\(\rm{101 kPa)}\)，写出气态乙醇完全燃烧生成\(\rm{CO2}\)和水蒸气的热化学方程式_________。

Ⅱ\(\rm{.}\)直接乙醇燃料电池\(\rm{(DEFC)}\)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。

      碱性乙醇燃料电池                        酸性乙醇燃料电池                      熔融盐乙醇燃料电池

\(\rm{(1)}\)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_________。

\(\rm{(2)}\)碱性乙醇燃料电池中，电极\(\rm{a}\)上发生的电极反应式为_________，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断下降，其原因是_________。

\(\rm{(3)}\)酸性乙醇燃料电池中，电极\(\rm{b}\)上发生的电极反应式为_________，通过质子交换膜的离子是_________。

\(\rm{(4)}\)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)向电极_____\(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”或“\(\rm{b}\)”\(\rm{)}\)移动，电极\(\rm{b}\)上发生的电极反应式为_________。

Ⅲ\(\rm{.}\)已知气相直接水合法可以制取乙醇：\(\rm{H_{2}O(g) + C_{2}H_{4}(g)⇌ }\) \(\rm{CH_{3}CH_{2}OH(g)}\)。当\(\rm{n(H_{2}O)︰n(C2H4)=1︰1}\)时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图：

\(\rm{(1)}\)图中压强\(\rm{P1}\)、\(\rm{P2}\)、\(\rm{P3}\)、\(\rm{P4}\)的大小顺序为：_________，理由是：_________。

\(\rm{(2)}\)气相直接水合法采用的工艺条件为：磷酸\(\rm{/}\)硅藻土为催化剂，反应温度\(\rm{290℃}\)，压强\(\rm{6.9MPa}\)，\(\rm{n(H_{2}O)︰n(C_{2}H_{4})=0.6︰1}\)。该条件下乙烯的转化率为\(\rm{5℅}\)。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有\(\rm{(}\)任写一种\(\rm{)}\)_________。

Ⅳ\(\rm{.}\)探究乙醇与溴水是否反应。

\(\rm{(1)}\)探究乙醇与溴水在一定条件下是否可以发生反应，实验如下：

\(\rm{①}\)实验\(\rm{2}\)中向淀粉\(\rm{-KI}\)溶液中滴加冷却后的混合液的目的是_________。

\(\rm{②}\)实验\(\rm{3}\)的作用是_________。

\(\rm{③}\)根据实验现象得出的结论是_________。

\(\rm{(2)}\)现有含\(\rm{a mol Br_{2}}\)的溴水和足量的乙醇，请从定量的角度设计实验\(\rm{(}\)其他无机试剂任选\(\rm{)}\)，探究该反应是取代反应还是氧化反应_________\(\rm{(}\)已知若发生氧化反应，则\(\rm{Br_{2}}\)全部转化为\(\rm{HBr)}\)。

Ⅰ、在如图所示的装置中，若通直流电\(\rm{5min}\)时，铜电极质量增加\(\rm{2.16g}\)，请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)电源中\(\rm{Y}\)电极为直流电源的__________极。

\(\rm{(2)pH}\)变化：\(\rm{A}\)：________\(\rm{B}\)：________\(\rm{ C}\)：_________\(\rm{(}\)填“增大”、“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\) 若\(\rm{A}\)中\(\rm{KCl}\)溶液的体积是\(\rm{200mL}\)，电解后，溶液的\(\rm{pH}\)为__________\(\rm{(}\)设电解前后溶液体积无变化\(\rm{)}\)。

Ⅱ\(\rm{.}\)航天飞机常用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{4}}\)等可燃物质与\(\rm{O_{2}}\)一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以\(\rm{KOH}\)溶液为电解质，其总反应的化学方程式为\(\rm{CH_{4}+2O_{2}+2OH^{-}=CO_{3}^{2-}+3H_{2}O}\)。

\(\rm{(1)}\)负极上的电极反应为______________。

\(\rm{(2)}\)消耗\(\rm{16.8 L(}\)标准状况下\(\rm{)O_{2}}\)时，有___________\(\rm{mol}\)电子发生转移。

\(\rm{(3)}\)开始放电时，正极附近溶液的氢氧根离子浓度_________\(\rm{(}\)填“增大”、“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。

Ⅲ\(\rm{.}\)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：

\(\rm{A}\)极：\(\rm{2H_{2}+2O^{2-}-4e^{-}=2H_{2}O}\)；\(\rm{B}\)极：\(\rm{O_{2}+4e^{-=}2O^{2-}}\)

则\(\rm{A}\)极是电池的________极；电子从该极________\(\rm{(}\)填“流入”或“流出”\(\rm{)}\)。

\(\rm{In}\)是第\(\rm{5}\)周期\(\rm{IIIA}\)的元素\(\rm{;In_{2}O_{3}}\)是一种透明的导电材料，可运用于触控屏、液晶显示器等高科技领域\(\rm{;}\)利用水铟矿【主要成分\(\rm{In(OH)_{3}}\)】制备\(\rm{In_{2}O_{3}}\)的工艺流程如下：

\(\rm{(2)}\)从硫酸铟溶液中制备硫酸铟晶体的实验步骤：         、        、过滤、洗涤和干燥。

\(\rm{(3)}\)提纯粗铟的方法和铜的精炼原理相似，则粗铟为          \(\rm{(}\)填“阴极”、“阳极”\(\rm{)}\)，写出阴极的电极反应式                        。

\(\rm{(4)}\)完成下列化学方程式：

\(\rm{(5)}\)已知\(\rm{t℃}\)时，反应\(\rm{I{n}_{2}{O}_{3·}CO⇌2InO·C{O}_{2} }\)的平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{=0.25}\)；

\(\rm{i.t℃}\)时，反应达到平衡时，\(\rm{n(CO):n(CO_{2})=}\)          ；

\(\rm{ii.}\)在\(\rm{1L}\)的密闭容器中加入\(\rm{0.02mol}\)的\(\rm{In_{2}O_{3}(s)}\)，并通入\(\rm{x mol}\)的\(\rm{CO}\)，\(\rm{t℃}\)时反应达到平衡。此时\(\rm{In_{2}O_{3}}\)的转化率为\(\rm{50\%}\)，则\(\rm{x=}\)        。

工业燃烧化石燃料释放出大量氮氧化物\(\rm{(NO_{x})}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)等气体，严重污染空气。\(\rm{CO_{2}}\)的综合利用是当前的重要课题之一，以它为原料可以合成多种有机物。

\(\rm{(1)}\)合成甲醇。向\(\rm{2L}\)密闭容器中加入\(\rm{2mol CO_{2}}\)、\(\rm{6mol H_{2}}\)，在适当的催化剂作用下，发生反应：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g) \overset{}{⇌} CH_{3}OH(l)+H_{2}O(l)}\) \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{ < 0}\)

\(\rm{①}\)该反应自发进行的条件是              \(\rm{(}\)填“低温”、“高温”或“任意温度”\(\rm{)}\)

\(\rm{②}\)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是          。\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)

\(\rm{a}\)、混合气体的平均相对分子质量保持不变 

\(\rm{b}\)、\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的体积分数保持不变

\(\rm{c}\)、\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的转化率相等 

\(\rm{d}\)、混合气体的密度保持不变 

\(\rm{e}\)、\(\rm{1mol CO_{2}}\)生成的同时有\(\rm{3mol H-H}\)键断裂

\(\rm{(2)}\)合成乙烯。适当条件下，\(\rm{CO_{2}}\)合成乙烯的反应为：

\(\rm{2CO_{2}(g)+6H_{2}(g) \overset{}{⇌} CH_{2}=CH_{2}(g)+4H_{2}O(g)}\)，\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=}\)\(\rm{Q}\)\(\rm{kJ/mol}\)

\(\rm{①}\)几种物质的能量\(\rm{(}\)在标准状况下，规定单质的能量为\(\rm{0}\)，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量\(\rm{)}\)如下表所示，则\(\rm{Q}\)\(\rm{=}\)        ；

\(\rm{②}\)一定条件下，按不同的投料比\(\rm{X}\)\(\rm{[}\)\(\rm{X}\)\(\rm{=}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})]}\)向某容积可变的恒压密闭容器中充入\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)，测得不同投料比时\(\rm{CO_{2}}\)的平衡转化率和温度的关系如图所示：

\(\rm{a}\)、\(\rm{X_{1}}\)     \(\rm{X_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)；

\(\rm{b}\)、图中\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)三点对应的平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{A}}\)、\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{B}}\)、\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{C}}\)的大小关系为        ；

\(\rm{c}\)、在\(\rm{T}\)\(\rm{K}\)时，在该容积可变的恒压密闭容器中发生上述反应，测得有关数据如下表所示：

已知在\(\rm{10min}\)时只改变了一个反应条件，则改变的条件可能是         ；

\(\rm{d}\)、在\(\rm{2L}\)恒容密闭容器中充入\(\rm{2molCO_{2}}\)和\(\rm{n}\)\(\rm{mol}\) \(\rm{H_{2}}\)，在一定条件下发生\(\rm{(2)}\)中的反应，若\(\rm{CO_{2}}\)的转化率与温度、投料比\(\rm{X}\)\(\rm{[}\)\(\rm{X}\)\(\rm{=}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2})/}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})]}\)的关系如图所示，\(\rm{B}\)点的\(\rm{X}\)\(\rm{=3}\)，且从反应开始到\(\rm{B}\)点需要\(\rm{10min}\)，则\(\rm{v}\)\(\rm{(H_{2})=}\)         ；

\(\rm{(3)}\)据文献报道，\(\rm{CO_{2}}\)可以在碱性水溶液中电解生成甲烷。生成甲烷的电极反应式为                                 。