高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响填空题

2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾天气的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）2CO₂（g）+N₂（g）。在密闭容器中发生该反应时,c（CO₂）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线,如图所示。

据此判断:
①该反应是　　　　反应（填“放热”或“吸热”）。 
②在T₂温度下,0～2 s内的平均反应速率v（N₂）=　　　　。 
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁>S₂,在上图中画出c（CO₂）在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是　　　（填代号）。 


（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH₄（g）+2NO₂（g）N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）ΔH="-867" kJ/mol
2NO₂（g）N₂O₄（g）　ΔH="-56.9" kJ/mol
写出CH₄（g）催化还原N₂O₄（g）生成N₂（g）和H₂O（g）的热化学方程式:　                。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为　　　　　　　　。 

③常温下,0.1 mol/L的HCOONa溶液pH为10,则HCOO^-平衡常数K_h=　　　　。

研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：______C＋________K₂Cr₂O₇＋________——________CO₂↑＋________K₂SO₄＋________Cr₂（SO₄）₃＋________H₂O。
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述化学方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是_________________________________________________________。
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图（a）所示，该电池反应的离子方程式为________________________________________。

（a）　　　　   　（b）　　　　　（c）
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为CO₂（g）＋3H₂（g） CH₃OH（g）＋H₂O（g）　ΔH。
①该反应的平衡常数表达式为K＝________。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度T的关系曲线如图（b）所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的ΔH________（填“＞”“＜”或“＝”）0。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图（c）所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ________K_Ⅱ（填“＞”“＜”或“＝”）。

能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知：Fe₂O₃（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH₁＝a kJ·mol^－1
CO（g）＋O₂（g）=CO₂（g）　    ΔH₂＝b kJ·mol^－1
4Fe（s）＋3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）　 ΔH₃＝c kJ·mol^－1
则C的燃烧热ΔH＝________kJ·mol^－1。
Ⅱ.（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填序号）。
A．C（s）＋CO₂（g）=2CO（g）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）=NaCl（aq）＋H₂O（l）
C．2H₂O（l）=2H₂（g）＋O₂（g）
D．2CO（g）＋O₂（g）=2CO₂（g）
若以熔融的K₂CO₃与CO₂为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：_____________________________________。
（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，开始他们将N₂和H₂混合气体20 mol（体积比1∶1）充入5 L合成塔中，反应前压强为P₀，反应过程中压强用P表示，反应过程中与时间t的关系如图所示。

请回答下列问题：
①反应达平衡的标志是__________________________（填字母代号，下同）。
A．压强保持不变
B．气体密度保持不变
C．NH₃的生成速率是N₂的生成速率的2倍
②0～2 min内，以c（N₂）变化表示的平均反应速率为________________。
③欲提高N₂的转化率，可采取的措施有_____________________________。
A．向体系中按体积比1∶1再充入N₂和H₂
B．分离出NH₃
C．升高温度
D．充入氦气使压强增大
E．加入一定量的N₂
（3）25℃时，BaCO₃和BaSO₄的溶度积常数分别是8×10^－9和1×10^－10，某含有BaCO₃沉淀的悬浊液中，c（CO₃^2-）＝0.2 mol·L^－1，如果加入等体积的Na₂SO₄溶液，若要产生BaSO₄沉淀，加入Na₂SO₄溶液的物质的量浓度最小是________mol·L^－1。

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ.CH₄（g）＋H₂O（g）=CO（g）＋3H₂（g）ΔH＝＋206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO（g）＋2H₂（g）=CH₃OH（g）ΔH＝－129.0 kJ/mol
（1）CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CH₃OH（g）和H₂（g）的热化学方程式为_____。
（2）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为________；
②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将1.0 mol CO与2.0 mol H₂的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。

A．c（H2）减小

B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．CH3OH的物质的量增加

D．重新平衡时减小

E．平衡常数K增大
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH₃OH（g）CO（g）＋2H₂（g），此反应能自发进行的原因是：___。
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co^2＋氧化成Co^3＋，然后以Co^3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式_______________；
②写出除去甲醇的离子方程式___________________。

高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe₂O₃（s）＋3CO（g）2Fe（s）＋3CO₂（g）
ΔH＝a kJ·mol^－1。
（1）已知：①Fe₂O₃（s）＋3C（s，石墨）=2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH₁＝＋489.0 kJ·mol^－1；
②C（s，石墨）＋CO₂（g）=2CO（g）　ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1。则a＝________。
（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K＝________，温度升高后，K值________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T ℃时，该反应的平衡常数K＝64，在2 L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	2.0	1.0	1.0

 
①甲容器中CO的平衡转化率为________。
②下列说法正确的是________（填字母）。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．增加Fe₂O₃的量，可以提高CO的转化率
c．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
d．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a、b、c装置中能保护铁的是________（填字母）。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是________（填名称）。

（5）25 ℃时有关物质的溶度积如下：K_sp[Mg（OH）₂]＝5.61×10^－12，K_sp[Fe（OH）₃]＝2.64×10^－39。25 ℃时，向含有Mg^2＋、Fe^3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c（Mg^2＋）∶c（Fe^3＋）＝________。

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
（1）利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为W(s)＋I₂(g)WI₂(g) (I)。该反应在石英真空管中进行，如下图所示：

①反应(I)的平衡常数表达式K＝_______，若K＝，向某恒容密闭容器中加入1mol I₂(g)和足量W(s)，反应达到平衡时I₂(g)的转化率为__________。
②反应(I)的△H____0（填“＞”或“＜”），上述反应体系中可循环使用的物质是_________。
③能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_________（填序号）。
a．I₂与WI₂的浓度相等
b．W的质量不再变化
c．容器内混合气体的密度保持不变
d．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等
（2）25℃时，NaHSO₃的水解平衡常数＝1.0×10^－12mol/L，则该温度下H₂SO₃HSO₃^－＋H^＋的电离常数K_a＝____mol/L，若向H₂SO₃溶液中加入少量的I₂，则溶液中将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。用Na₂SO₃溶液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2－）：n(HSO₃^－)变化关系如下表：

n(SO3^2^－): n ( HSO3^－)	91:9	1:1	1:91
pH(25℃)	8.2	7.2	6.2

 
当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________。

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：

（2）焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131．6 kJ热量。该反应的热化学方程式为                    。
（3）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2。
Ⅰ．计算K1=        。
Ⅱ．根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）           。

（4）CO₂经常用氢氧化钠来吸收，现有0．4 molCO₂，若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：               。
（5）CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用Li₂CO₃和 Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO₂的混和气为正极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其负极反应式：则
正极反应式：___          ，电池总反应式                 。

（1）已知： C(s)+O₂(g)=CO₂(g)         ΔH₁＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH₂＝＋131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H₂(g) +O₂(g)= H₂O(g)+CO₂(g)，ΔH= ____ ___kJ/mol。
（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。
A．每消耗1 mol CO的同时生成2molH₂
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由图判断ΔH _____0。

③某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH₂充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)="0.25" mol/L，则CO的转化率=          ，此温度下的平衡常数K=             （保留二位有效数字）。
（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO、H₂）作负极反应物，空气与CO₂的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H₂－4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O；则该电池的正极反应式为                        。

甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH₃OH和1molH₂O，一定条件下发生反应：CH₃OH (g)+ H₂O (g) CO₂(g) +3 H₂ (g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。 

时间 物质	0 min	10 min	30 min	60 min	70 min
CO2(mol/L)	0	0.2	0.6	0.8	0.8
CH3OH(mol/L)	1.0	0.8	0.4	0.2	0.2

 
①已知：CH₃OH (g)+ O₂ (g) CO₂(g) + 2H₂ (g) H₁= —192.9kJ/mol 
H₂(g)+O₂ (g) H₂ O(g) H₂= —120.9kJ/mol 
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H₃=_____                    。 
②10~30 min内，氢气的平均反应速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)。 
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。 
④下列措施中能使平衡时n(CH₃OH)／n(CO₂)减小的是(双选)___________。 
A．加入催化剂               B．恒容充入He(g)，使体系压强增大 
C．将H₂(g)从体系中分离     D．再充入1molH₂O 
（2）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中，当混合液的pH=7时，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中，若将甲酸换成盐酸，请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL) 

2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）。在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图所示。

据此判断：
①该反应的ΔH________0（填“>”或“<”）。
②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v（N2）＝________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________（填代号）。


（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4（g）＋2NO2（g）=N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1＝－867 kJ·mol－1
2NO2（g）N2O4（g）　ΔH2＝－56.9 kJ·mol－1
写出CH4（g）催化还原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（g）的热化学方程式：__________________________________________________________________
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_______________________________________。

③常温下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。

运用化学反应原理知识在工业生产中有重要意义。
（1） 工业生产可以用NH₃(g)与CO₂(g)经两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：

则NH₃(g)与CO₂(g)反应生成尿素的热化学方程式为___________          _____。
（2）工业生产中用CO可以合成甲醇CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)，ΔH＝－90.1 kJ·mol^－1   在一定压强下，容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H₂，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。

①p₁________p₂(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②100 ℃时，该反应的化学平衡常数K＝_         ____(mol·L^－1)^－2；
③在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a molH₂，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）工业生产中用SO₂为原料制取硫酸
①利用原电池原理，用SO₂、O₂和H₂O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。请写出该电池的负极的电极反应式___                ____________。
②用Na₂SO₃溶液充分吸收SO₂得NaHSO₃溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式____          ______。

（4）工业生产中用氨水吸收SO₂
若将等物质的量的SO₂与NH₃溶于水充分反应，写出该反应的离子方程式       ，所得溶液呈       性。

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求，依靠理论知识做基础。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：_____________________________
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）CH₃OH（g）；ΔH=－90.8 kJ/mol
②2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；ΔH=－23.5 kJ/mol
③CO（g）+ H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）；ΔH=－41.3 kJ/mol
总反应：3H₂（g）+3CO（g）CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的ΔH="__________" ，
二甲醚（CH₃OCH₃）直接作燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，该电池的负极反应为_____________________________。
（3）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）  H₂（g）+CO₂（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

 
该反应的正反应方向是_________反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：________。
（4）从氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等。对反应  N₂O₄（g） 2NO₂（g） △H>0，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________。

A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
E．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
（5）NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃。25℃时，将m mol NH₄NO₃溶于水，溶液显酸性，向该溶液滴加n L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为_______mol·L^-1。（NH_3·H₂O的电离平衡常数取K_b=2X10^-5 mol·L^-1）
（6）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂来制备硫酸，装置如右图，电极为多孔的材料能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．

①溶液中H⁺的移动方向由______ 极到______极；（用A、B表示）
②B电极的电极反应式为__________________________。

分碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
（1）工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备，该反应的化学方程式为                                                                    。
（2）以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH₂)₂]。已知：
①2NH₃(g)+CO₂(g)=NH₂CO₂ NH₄(s)     △H="-l59.5" kJ·mol^-1
②NH₂CO₂NH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) △H="+116.5" kJ·mol^-1
③H₂O（1）=H₂O(g)                      △H=+44.0kJ·mol^-1
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式                 
（3）以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol·L^-1的KOH溶液，电池反应为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O。该电池负极的电极反应式为               ；每消耗3．4g NH₃转移的电子数为                (阿伏加德罗常数的值用N_A表示)。
（4）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g) △H="Q" kJ·mol^-1。
在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间（Min） 浓度（mol·L^-1）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

 
①T₁℃时，该反应的平衡常数K=        ；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是      (填字母编号)。
a．加入一定量的活性炭       b．通人一定量的NO
c．适当缩小容器的体积      d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则Q      0(填“>”或“<”)。 

我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知反应 Fe₂O₃(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO₂(g) ΔH＝-23.5 kJ·mol^-1，该反应在
1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1. 0mol,反应经过l0min后达到平衡。
（1）CO的平衡转化率=____________
（2）欲提高CO的平衡转化率,促进Fe₂O₃的转化,可采取的措施是________
a．提高反应温度
b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂
d．及时吸收或移出部分CO₂
e．粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H₂反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H₂(g)CH₃OH(g)。请根据图示回答下列问题:

（1）从反应开始到平衡,用H₂浓度变化表示平均反应速率v(H₂)=________
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

容器	反应物投入的量	反应物的 转化率	CH3OH的浓度	能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0)
甲	1mol CO和2mol H2	α1	c1	放出Q1kJ热量
乙	1mol CH3OH	α2	c2	吸收Q2kJ热量
丙	2mol CO和4mol H2	α3	c3	放出Q3kJ热量

 
则下列关系正确的是________
A．c₁=c₂     B．2Q₁=Q₃   C．2α₁=α₃      D．α₁+α₂ =1
E．该反应若生成1mol CH₃OH，则放出(Q₁+Q₂)kJ热量
Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：

（1）B极上的电极反应式为                                            
（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为            （标况下）。

污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等。
（1）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(g) ΔH₁＝－241.8 kJ·mol^－1
C(s)＋O₂(g)=CO(g)  ΔH₂＝－110.5 kJ·mol^－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：         。
该反应的平衡常数表达式为K＝        。
②洗涤含SO₂的烟气。以下物质可作洗涤剂的是     （选填序号）。
a．Ca(OH)₂      b．CaCl₂         c．Na₂CO₃       d．NaHSO₃
（2）为了减少空气中的CO₂，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用(NH₄)₂CO₃，反应为：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g)＝2NH₄HCO₃(aq)  ΔH₃为研究温度对(NH₄)₂CO₃捕获CO₂效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的(NH₄)₂CO₃溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO₂气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO₂气体的浓度。然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO₂气体浓度，其关系如图，则：

①ΔH₃   0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T₄～T₅这个温度区间，容器内CO₂气体浓度变化趋势的原因是：        。
（3）催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中，用H₂将NO₃^-还原为N₂，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为：   。
②电化学降解NO₃^-的原理如图，电源正极为：       （选填填“A”或“B”），阴极反应式为：        。