（16分）Ⅰ．如何降低大氣中CO₂的含量及有效利用CO₂，目前已引起各國(guó)普遍重視。

（1）工業(yè)上有一種方法是用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO₂和3mol H₂，在500℃下發(fā)生反應(yīng)：

CO₂(g)＋3H₂(g)  CH₃OH(g)＋H₂O(g)。

實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO₂(g)和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖1所示。                                            

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H₂)＝_____________________；

②圖2是改變溫度時(shí)H₂的化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是

     熱（填“吸”或“放”）反應(yīng)。

③該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為      （保留兩位小數(shù)）。若提高溫度到800℃進(jìn)行，達(dá)平衡時(shí)，K值       （填“增大”、“減小”或“不變”），

④500℃達(dá)平衡時(shí)，CH₃OH的體積分?jǐn)?shù)ω為        。

（2）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料。已知該反應(yīng)的陽(yáng)極反應(yīng)為：4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O，則陰極反應(yīng)式為_(kāi)________      ____  ___。

Ⅱ．工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（CO和H₂）合成二甲醚（CH₃OCH₃），其三步反應(yīng)如下：

②    2H₂ (g)＋CO(g)CH₃OH (g)         ΔH＝ －90.8 kJ·mol^-1

②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)   ΔH＝ －23.5 kJ·mol^-1

③CO(g)＋H₂O(g) CO₂ (g)＋H₂(g)      ΔH＝ －41.3 kJ·mol^-1

（3）總合成反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________                         _   。

（4）一定條件下的密閉容器中，上述總反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是__________（填字母代號(hào)）。

A．高溫高壓          B．加入催化劑        C．減少CO₂的濃度

D．增加CO的濃度    E．分離出二甲醚

（5）已知反應(yīng)②2CH₃OH(g)  CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)在某溫度下的平衡常數(shù)K = 400。此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

此時(shí)，v (正) _____ v (逆) （填“＞”、“＜”或“＝”）。

（7分）把煤作為燃料可通過(guò)下列兩種途徑：

    途徑I：  C(s)＋O₂(g) === CO₂(g)

    途徑II：先制水煤氣： C(s)+ H₂O(g) === CO(g) + H₂(g)

           燃燒水煤氣：2 CO(g) + O₂(g) === 2CO₂(g)；    2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(g)

已知：①C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)；△H₁=－393.5 kJ·mol^-1  

②H₂（g)+O₂(g)=H₂O(g)；△H₂=－241.8kJ·mol^-1

③CO(g)+ O₂(g) =CO₂(g)；△H₃=－283.0kJ·mol^-1

   請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）C（煤）的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是                  

（2）根據(jù)蓋斯定律寫出煤和氣態(tài)水生成水煤氣的熱化學(xué)方程式：                  

（3）在制水煤氣反應(yīng)里，反應(yīng)物具有的總能量________（填“＞”、“＜”或“＝”）生成物所具有的總能量

（4）根據(jù)兩種途徑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是              (單選)

A．途徑II制水煤氣時(shí)增加能耗，故途徑II的做法不可取

B．與途徑I相比，途徑II可以減少對(duì)環(huán)境的污染

C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率

D．將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后，便于通過(guò)管道進(jìn)行運(yùn)輸

(20分)能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國(guó)目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa時(shí)，16 g CH₄完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是890.31 kJ，則CH₄燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________。

(2) 已知：C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol^－1

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1

則煤氣化反應(yīng)C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g) 的焓變?chǔ)?i>H＝_____________。

(3) 高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應(yīng)為：

FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO₂(g)  ΔH>0，已知在1100℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。

① 溫度升高，化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，此時(shí)平衡常數(shù)K值__________（填“增大”、“減小”或“不變”）；

② 1100℃時(shí)測(cè)得高爐中，c(CO₂)=0.025mol·L^-1，c(CO)=0.1 mol·L^-1，則在這種情況下，該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)____________（填“是”或“否”），其判斷依據(jù)是______

____________________________________________________________。

(4) 如下圖所示組成閉合回路，其中，甲裝置中CH₄為負(fù)極，O₂和CO₂的混合氣體為正極，稀土金屬材料為電極，以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)；乙裝置中a、b為石墨，b極上有紅色物質(zhì)析出，CuSO₄溶液的體積為200 mL。

① 甲裝置中氣體A為         （填“CH₄”或“O₂和CO₂”），d極上的電極反應(yīng)式為

_____________________________________。

② 乙裝置中a極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________。

若在a極產(chǎn)生112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則甲裝置中消耗CH₄________ mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)，乙裝置中所得溶液的pH=__________。（忽略電解前后溶液體積變化）

③ 如果乙中電極不變，將溶液換成飽和Na₂SO₄溶液，當(dāng)陰極上有a mol氣體生成時(shí)，同時(shí)有w g Na₂SO₄·10H₂O晶體析出，若溫度不變，剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為_(kāi)_________________________(用含w、a的表達(dá)式表示，不必化簡(jiǎn))。

（共16分，沒(méi)空2分）

已知下列熱化學(xué)方程式：

①C(s)＋H₂O(s)===CO(g)＋H₂(g)                ΔH＝－131.3 kJ·mol^－1

②H₂SO₄(l)＋NaOH(l)===Na₂SO₄(l)＋H₂O(l)　   ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1

③C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)                       ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

④CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)                     ΔH＝－283 kJ·mol^－1

⑤HNO₃(aq)＋NaOH(aq)===NaNO₃(aq)＋H₂O(l)    ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1

⑥H₂(g)+O₂(g)===H₂O(1)                    ΔH=－285.6kJ/mol

⑦C₃H₈(g)+5O₂(g) ===3CO₂(g)+4H₂O(1)          ΔH=－2220.0 kJ·mol^－1

⑧  N₂ (g)+ 3H₂(g) === 2NH₃ (g)                          ΔH=－92 kJ·mol^－1

（1）上述熱化學(xué)方程式中，不正確的有______________，不正確的理由分別是              _____________________________________________________________________________。

(2)根據(jù)上述信息，寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式：______________________。

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得H₂和C₃H₈的混合氣體共5mol，完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱6262.5kJ,則混合氣體中H₂和C₃H₈的體積比是                 。

(4)已知：H₂O(1)=H₂O(g)；ΔH=+44.0kJ/mol寫出丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                       

(5)上述反應(yīng)中，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式有__________________________________；

表示中和熱的熱化學(xué)方程式有______________。

(6) 已知H—H鍵能為436 kJ/mol，H—N鍵能為391kJ/mol，則N≡N鍵的鍵能是_____________？