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

（1）工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。為探究反應原理，現進行如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO₂和3mol H₂，在500℃下發生反應：

CO₂(g)＋3H₂(g)  CH₃OH(g)＋H₂O(g)。

實驗測得CO₂(g)和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如下圖1所示。                                            

①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)＝_____________________；

②圖2是改變溫度時H₂的化學反應速率隨時間變化的示意圖，則該反應的正反應是

     熱（填“吸”或“放”）反應。

③該反應的平衡常數K為      （保留兩位小數）。若提高溫度到800℃進行，達平衡時，K值       （填“增大”、“減小”或“不變”），

④500℃達平衡時，CH₃OH的體積分數ω為        。

（2）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料。已知該反應的陽極反應為：4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O，則陰極反應式為_________      ____  ___。

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

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）總合成反應的熱化學方程式為__________                         _   。

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

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

此時，v (正) _____ v (逆) （填“＞”、“＜”或“＝”）。

（7分）把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：

    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

   請回答下列問題：

（1）C（煤）的標準燃燒熱是                  

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

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

（4）根據兩種途徑，下列說法錯誤的是              (單選)

A．途徑II制水煤氣時增加能耗，故途徑II的做法不可取

B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環境的污染

C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率

D．將煤轉化為水煤氣后，便于通過管道進行運輸

(20分)能源是國民經濟發展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa時，16 g CH₄完全燃燒生成液態水時放出的熱量是890.31 kJ，則CH₄燃燒的熱化學方程式為__________________________________________。

(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C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g) 的焓變ΔH＝_____________。

(3) 高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應為：

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

① 溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，此時平衡常數K值__________（填“增大”、“減小”或“不變”）；

② 1100℃時測得高爐中，c(CO₂)=0.025mol·L^-1，c(CO)=0.1 mol·L^-1，則在這種情況下，該反應是否處于化學平衡狀態____________（填“是”或“否”），其判斷依據是______

____________________________________________________________。

(4) 如下圖所示組成閉合回路，其中，甲裝置中CH₄為負極，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；乙裝置中a、b為石墨，b極上有紅色物質析出，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極上的電極反應式為

_____________________________________。

② 乙裝置中a極上的電極反應式為__________________________________。

若在a極產生112mL(標準狀況)氣體，則甲裝置中消耗CH₄________ mL (標準狀況)，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，當陰極上有a mol氣體生成時，同時有w g Na₂SO₄·10H₂O晶體析出，若溫度不變，剩余溶液中溶質的質量分數應為__________________________(用含w、a的表達式表示，不必化簡)。

（共16分，沒空2分）

已知下列熱化學方程式：

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

(2)根據上述信息，寫出C轉化為CO的熱化學方程式：______________________。

(3)實驗測得H₂和C₃H₈的混合氣體共5mol，完全燃燒生成液態水時放熱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和氣態水的熱化學方程式                                       

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

表示中和熱的熱化學方程式有______________。

(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_____________？