“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題

（1）用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種顆粒可用如下氧化法提純，請(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

        ___ C+ ___ KMnO₄+ ____ H₂SO₄→____CO₂↑+ ____MnSO₄ + ____K₂SO₄+ ____H₂O 

(2)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N₂ (g)+CO₂ (g) 。某研究小組向某密閉的真空容器（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

①0min～10min以v(CO₂) 表示的反應(yīng)速率為              。

②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是    　　　    （填序號(hào)字母）。

 A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變　　    

 B． 2v(NO)_(正)= v(N₂)_(逆)

C．容器內(nèi)CO₂的體積分?jǐn)?shù)不變   

 D．混合氣體的密度保持不變

③30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是               。如圖表示CO ₂的逆反應(yīng)速率[v_逆­(CO ₂­)]隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化關(guān)系圖。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出在30min改變上述條件時(shí)在40min 時(shí)刻再次達(dá)平衡的變化曲線。

（3）已知在常溫常壓下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol   K₁

② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ／mol    K₂

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式 (寫成最簡整數(shù)的形式)，并用K₁和K₂表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K

（4）CO₂在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO₃反應(yīng)，CaCO₃是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10^—9。CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^—4mo1/L ，則生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小濃度為                    。

（5）pC類似pH，是指極稀溶液中，溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值。如某溶液溶質(zhì)的濃度為：1×10^-3mol/L，則該溶液中溶質(zhì)的pC=-lg1×10^-3=3。右圖為，H₂CO₃在通入HCl或加入氫氧化鈉固體后，平衡時(shí)溶液中三種成分的pC—pH圖。由圖可知：若往碳酸鈉溶液加入鹽酸至pH約為      時(shí)有CO₂氣體放出 , 若往0.001mol/L通入HCl至圖中A點(diǎn)（為兩曲線的交點(diǎn),縱坐標(biāo)約為3.3）時(shí)溶液中所有離子濃度從大到小關(guān)系是                       

（15分）隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO₂)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。

(1)用CH₄催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g) + CO₂(g) +2H₂O(g)    ⊿H＝ -574 kJ·mol^－1

②CH₄(g) +4NO(g)＝2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)    ⊿H＝-1160 kJ·mol^－1

③H₂O(g)＝H₂O(l)     △H＝-44.0 kJ·mol^－1

寫出CH₄(g)與NO₂(g)反應(yīng)生成N₂ (g)、CO₂ (g)和H₂O(1)的熱化學(xué)方程式                   。

（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常溫下可將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₄^2-，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO₂的治理。已知含SO₂的廢氣通入含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的溶液時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，則另一反應(yīng)的離子方程式為                                  。

(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小組向密閉的真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

①10min～20min以v(CO₂) 表示的反應(yīng)速率為                        。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算T₁℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為    　　    （保留兩位小數(shù)）。

③一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率       （填“增大”、“不變”或“減小”） 。

④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是    　　　    （填序號(hào)字母）。

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變　　        B．2v_正(NO)＝v_逆(N₂)

C．容器內(nèi)CO₂的體積分?jǐn)?shù)不變      D．混合氣體的密度保持不變

⑤30min末改變某一條件，過一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是           。請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出30min至40min 的變化曲線。

（15分）隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO₂)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
(1)用CH₄催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g) + CO₂(g) +2H₂O(g)    ⊿H＝ -574 kJ·mol^－1
②CH₄(g) +4NO(g)＝2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)   ⊿H＝-1160 kJ·mol^－1
③H₂O(g)＝H₂O(l)     △H＝-44.0 kJ·mol^－1
寫出CH₄(g)與NO₂(g)反應(yīng)生成N₂ (g)、CO₂ (g)和H₂O(1)的熱化學(xué)方程式                  。
（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常溫下可將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₄^2-，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO₂的治理。已知含SO₂的廢氣通入含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的溶液時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ ＝4Fe³⁺ + 2H₂O，則另一反應(yīng)的離子方程式為                                 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。某研究小組向密閉的真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：