二氧化硫是大气的主要污染物之一。催化还原SO2不仅可以消除SO2的污染，还可以得...

消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

(1) 化学上采用NH3处理NxOy不仅可以消除污染，还可作为工业生产的能量来源。

已知：2NO(g)=N2(g)+O2(g)                 △H=－177kJ/mol

4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)    △H=－1253.4kJ/mol

则用NH3处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为___________________。

(2)已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   △H<0。不同温度下，向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应，测得不同压强下平衡混合物中NH3的物质的量分数如图所示。

①M点的v正_________Q点的v正(填“>”“<”或“=”)。

②T3温度下，将1molN2和3molH2充入2L的密闭容器中，维持压强为60MPa不变，达到N点的平衡状态，反应的浓度平衡常数K=_____________ (用最简分数表示)，M点的平衡常数比N点的平衡常数_________(填“大”“小”或“相等”)。

(3)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。

①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。写出总反应化学方程式：_____________。

②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠的用量，反应一段时间后，溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaClO)∶m(NH3)的变化情况如上图所示。点B剩余NaClO含量低于点A的原因是____。当m(NaClO)∶m(NH3)>7.6时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是__________。

(4)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO3-还原为N2，工作原理如题图所示。若阳极生成标准状况下2.24 L气体，理论上可除去NO3-的物质的量为_____mol。

乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛，可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。

(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2，CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为____

(2)已知：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1)   △H1=－890.3kJ/mol

C2H2(g)+2.50(g)===2CO2(g)+H2O(1)   △H2=－1299.6J/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)    △H3=－571.6kJ/mol

则甲烷气相裂解反应：2CH4(g)===C2H2(g)+3H2(g)的△H=_____kJ/mol。

(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。

①T1℃时，向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的△H____0(填“>”或“<”)，CH4的平衡转化率为____%(保留3位有效数字)。上述平衡状态某一时刻，若改变温度至T2℃，CH4以0.01mol/(L·s)的平均速率增多，经ts后再次达到平衡，平衡时，c(CH4)=2c(C2H4)，则T1_____(填“>”或“<”)T2，t=______s。

②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，lg0.05=－1.3)。

③由图可知，甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成，为提高甲烷制乙炔的转化率，除改变温度外，还可采取的措施有___________。

中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下： 2CH4(g)  C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0

(1)已知相关化学键的键能如上表，甲烷制备乙烯反应的ΔH=___________  (用含a.b.c.d的代数式表示)。

(2)T1温度时，向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应，反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图1所示，测得10-15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。

①0~ 10 min内CH4表示的反应速率为____mol/(L・min) o

②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________    (填"a"或 “b”)。

③15 min时,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_____(任答一条即可)。

(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4).c2(H2) 其中K正、K逆为速率常数仅与温度有关，T1温度时k正与K逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V正    ____V逆(填“>”“＝”或“<”)，判断的理由是__________  

(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体，可在高温下传导O2-

①C极的Pt为_______    极(选填“阳”或“阴” )。

②该电池工作时负极反应方程式为_____________________    。

③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液c(OH—)=_______ (假设电解前后溶液的体积均为500 mL)。

在工业合成尿素时常用与作原料进行生产．

如图为合成氨反应，氮气、氢气按体积比为1：3投料时不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，平衡混合物中氨的体积分数图象．

若分别用和表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则 ______ 填“”、“”或“”．

在、下，的转化率为

______ 计算结果保留小数点后1位．

将氨水与的盐酸等体积混合，若反应后混合溶液显碱性，则反应混合液中各离子浓度由大到小的顺序为 ______ ．

与 经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：

与 反应生成尿素的热化学方程式为 ______ ．

工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有 ______ 填序号

A.升高温度   加入催化剂   将尿素及时分离出去  增大反应体系的压强

某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如图所示：

已知总反应的速率通常由慢的一步反应决定，则合成尿素总反应的速率由第 ______ 步反应决定．

反应进行到10min时测得的物质的量如图所示，则用表示的第一步反应的速率 ______ ．

氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。

（1）室温下，0.1mol/L的亚硝酸（HNO2）、次氯酸的电离常数Ka分别为：7.1×10-6，2.98×10-9。HNO2的酸性比HClO_______（填“强”、“弱”）；将0.1mol/L的亚硝酸加水稀释100倍，c（H+）_______（填“不变”、“增大”或“减小”），Ka值________（同上）

（2）NaNO2与NaCl都是白色粉末且都有咸味，但NaNO2有毒，具有致癌性。通常它们可以通过加入热的白醋（CH3COOH）鉴别，NaNO2遇到白醋会产生一种红棕色气体和一种无色气体，它们的组成元素相同。该反应的离子方程式为____________。

（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图甲所示。

①“步骤Ⅰ”为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，焦炭的作用是__________。

②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/LCuSO4溶液冲洗，“步骤Ⅱ”涉及的反应中氧化剂是_________。

（4）若处理后的废水中c（PO43-）=4×10-7mol/L，则溶液中c（Ca2+）不会超过________mol/L。（Ksp[Ca2（PO4）3]=2×10-29）

（5）某“液氨—液氧”燃料电池装置示意图如图乙所示，该燃料电池以NaOH为电解质。该电池在工作时，“电极2”为_______极（填“正”或“负”）；“电极1”表面发生的电极反应式为_________。