联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇，298.15K时，CO2、H2、与CH3OH、H2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图1所示，据图回答问题：
（1）写出合成甲醇反应的热化学方程式 ；
图1 图2
（2）在图中曲线 （填“a”或“b”）表示加入催化剂的能量变化曲线。
（3）在体积为l L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数为__________________，升高温度，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。
| A．升高温度 | B．充入He(g)，使体系压强增大 |
| C．将H2O(g)从体系中分离 | D．再充入1mol CO2和3mol H2 |
（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO＋O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O，则阴极反应式为：_______________________________。
有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：__________________________ 。
电解质水溶液中可存在电离平衡，水解平衡，溶解平衡，依据所学回答下列问题。
（1）等物质的量浓度的下列四种溶液：①NH3·H2O ②(NH4)2SO3③KHSO3④K2SO3溶液中水的电离程度由大到小的排列顺序为________________(填序号)。
（2）体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液①CH3COOH；②HCl；③H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时，消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填序号) _____________。将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的10倍，c(H+)由大到小的顺序为_____________(填序号)。
（3）已知，H+ (aq) + OH－(aq) ="=" H2O(l) ΔH =－57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出57 kJ的热，则醋酸溶液中，醋酸电离的热化学方程式为____________。
（4）25℃时，NH3·H2O的电离常数为Kb=1.7×10－3。0.1mol·L－1NH4Cl溶液的pH=a，则c(NH4＋)∶c(NH3·H2O)=_________(用含a的代数式表示)
（5）某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结(均在常温下)，其中正确的有( )
①pH=1的强酸溶液，加水稀释后，溶液中各离子浓度一定都降低
②pH=2的盐酸与pH=13的NaOH溶液，按体积比9：1混合后的溶液pH为11
③pH相等的三种溶液：a．CH3COONa；b．NaHCO3；c．NaOH．其溶液物质的量浓度由小到大顺序为c、b、a
④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7，则c(Na+)=2c(SO42﹣)
⑤亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，所以Na2HPO3稀溶液一定呈碱性
⑥甲、乙两溶液都是强电解质，已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍，则甲、乙两溶液等体积混合，混合液pH可能等于7．
⑦某二元酸在水中的电离方程式是H2B═H++HB﹣；HB﹣
H++B2﹣，则0.1mol/L的Na2B溶液中，c(Na+)=2c(B2﹣)+2c(HB﹣)
（6）25℃时Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，
Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.1×10－33。在25℃下，向浓度均为0.1mol·L－1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3＋刚好完全沉淀时，测定c(Al3＋)＝0.2mol·L－1。此时所得沉淀中________(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)3。
甲醇是重要的化工原料，利用CO2和H2合成甲醇，发生的主反应如下：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H
已知：在25℃、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ．请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 ．
（1）在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应．测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示．回答：
0～10min 内，氢气的平均反应速率为 mol/(L•min)；第10min 后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入0.75mol CO2(g)和1.5mol H2O(g)，则平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动．恒温恒压密闭容器中该反应达平衡状态的依据是(填序号) ．
| A．v正(CH3OH)=3v逆(H2) | B．混合气体的密度不变 |
| C．c(CH3OH)=c(H2O) | D．混合气体的总物质的量不变 |
（2）如图2，25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL某NaCl溶液，该装置中 a 极为 极，负极反应式为 ．在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为12(假设NaCl 溶液的体积不变)，则理论上消耗甲醇的物质的量为 mol．
（3）取五份等体积的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3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H 0(填“＞”、“＜”或“=”)．
已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
（1）常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列六种溶液的pH如下表：
| 溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
| pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是______________
②根据表中数据判断，浓度均为0.01 mol·L－1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的是____________；（填编号，下同）将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是__________
A HCN B HClO C C6H5OH D CH3COOH E H2CO3
③据上表数据，请你判断下列反应不能成立的是 （填编号）。
A．CH3COOH＋Na2CO3＝NaHCO3＋CH3COONa
B．CH3COOH＋NaCN＝CH3COONa＋HCN
C．CO2＋H2O＋2NaClO＝Na2CO3＋2HClO
D．CO2＋H2O＋2C6H5ONa＝Na2CO3＋2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为
（2）CaCO3是一种难溶物质，其KSp=2.8×l0-9。现将浓度为2×l0-4 mol/L Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，则生成CaCO3沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为___________mol/L。
工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。
（1）电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是_________（填序号）
A．Ba(NO3)2 B．BaCl2
C．Ba(OH)2D．溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是___________。
（2）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72-）时，在废水中加入适量NaCl，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在如下反应Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+ 以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是______（填序号）
A．阳极反应为Fe-2e-═Fe2+
B．电解过程中溶液pH减小
C．过程中有Fe（OH）3沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有2mol Cr2O72-被还原
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中，a电极作_________极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为___________。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1
C(石墨)＋CO2(g)="2CO(g)" ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为___________________________
（2）某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同温度条件下反应：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1
测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，回答问题：
①该反应的平衡常数表达式K=_______________；
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为：KⅠ _________KⅡ（填“＞”、“＝”或“＜”)。
③下列措施中能增大CO2转化率的是____________。（填序号）
| A．升高温度 | B．充入He(g)使体系压强增大 |
| C．将H2O(g)从体系中分离 | D．再充入一定量CO2 |
④下列图像正确且能表明在t时刻反应一定处于平衡状态的是__________。（填序号）