碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用．
（1）真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
2Al₂O₃（s）+2AlCl₃（g）+6C（s）═6AlCl（g）+6CO（g）△H=a kJ•mol^-1
3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl₃（g）△H=b kJ•mol^-1
反应Al₂O₃（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）的△H=______kJ•mol^-1（用含a、b的代数式表示）；
（2）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中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）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
（1）①a、2Al2O3（s）+2AlCl3（g）+6C（s）═6AlCl（g）+6CO（g）△H=a kJ•mol-1 b、3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=b kJ•mol-1 依据盖斯定律a÷2+b得到：Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）△H=0.5a+bKJ/mol； 故答案为：0.5a+b； （2）①0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）= 1.00mol/L-0.68mol/L 10min =0.032mol•L-1•min-1；C（s）+2NO（g）⇌N2（g）+CO2（g），平衡浓度c（N2）=0.25mol/L；c（CO2）=0.25mol/L；c（NO）=0.5mol/L；反应的平衡常数K= c(N2)c(CO2) c2(NO) = 0.25×0.25 0．52 =0.25； 故答案为：0.032mol•L-1•min-1，0.25； ②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C（s）+2NO（g）⇌N2（g）+CO2（g），依据图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，依据平衡常数计算K= c(N2)c(CO2) c2(NO) = 0.3×0.3 0．62 =0.25，平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积后加入一定量一氧化氮； a．通入一定量的NO，新平衡状态下物质平衡浓度增大，故a正确； b．加入一定量的活性炭，碳是固体对平衡无影响，平衡不动，故b错误； c．加入合适的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故C错误； d．适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故d； 故答案为：ad； 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3：1：1，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故选＜； 故答案为：＜；         ④恒容条件下，体积不变． a、无论反应是否达到平衡状态，单位时间内生成2n mol NO（g）的同时消耗n mol CO2（g），故a错误； b、该反应是放热反应，所以反应体系的温度随着反应的移动而改变，当平衡时，反应体系的温度不变，故b正确； C、反应中有固体参加，反应前后气体的质量不等，所以当反应达到平衡时，混合气体的密度不再变化，故c正确； d、无论反应是否达到平衡状态，压强始终不变，故d错误． 故答案为：bc； （3）正极上氧化银得电子和水反应生成银和氢氧根离子，电极反应式为：Ag 2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；根据反应中得失电子数相等计算，消耗27mg Al失去电子0.003mol，则需要氢氧根离子的物质的量=0.003mol，溶液中增加氢离子物质的量为0.003mol，则溶液中氢离子的浓度= 0.003mol 0.3mol =0.01mol/L，PH=-lg0.01mol/L=2； 故答案为：Ag 2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；  2；
氨是氮循环中的重要物质，在生产、生活和科研中有着广泛的应用． （I）工业上利用氨来制备生产硝酸赝蔼要的一氧化氮，该反应的化学方程式为______ 已知：Ⅰ.2NN3（g）+CO2（g）⇌NH2CO2NH4（s）△H=-159.47kJ•mol-1 Ⅱ.2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=-42.98kJ•mol-1     ①反应NH2CO2NH4（s）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）的△H=______     ②一定条件下在密闭容器中发生反应Ⅰ，平衡后只改变一个条件．导致化学平衡常数变小，下列说法正确的是______（填序号）． a．改变的条件一定是减小压强 b．改变的条件一定是升高温度 c．反应速率减小，平衡一定向正反应方向移动 d．反应速率增大，平衡一定向逆反应方向移动 ③-定条件下，将2molNH3和ImolC02充入容积为2L的密闭容器中发生反应Ⅱ．反应进行2min时，产生热量21.49kJ，则2min内该反应的反皮速率v（NH3）=______，此条件下该反应的化学平衡常数K=______． （3）图一为实验室制备NH3的能量变化图象，图二中的曲线表示产生氨气的体积随温度的变化趋势，其中正确的是______   （填写代号）．
碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视． （1）化学与以节能减排为基础的低碳经济密切相关．下列做法违背发展低碳经济的是______（填序号） A．提高原子利用率，发展绿色化学 B．大力发展汽车产业，鼓励市民购买家用汽车 C．推广煤的气化、液化技术，提供清洁高效燃料 D．开发利用太阳能、风能、氢能、核能等能源 （2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离除去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式为：4OH--4e-→O2↑+2H2O，则阴极反应式为______． （3）CO2可转化成有机物实现碳循环．在体积为lL的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应： CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1， 则得CO2和CH2OH（g）的浓度随时间变化如图所示． ①从3min到8min，v（H2）=______． ②能说明上述反应达到平衡状态的是______（填编号）． A．反应中CO2与CH2OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点） B．混合气体的密度不随时闻的变化而变化 C．单位时间内每消耗3mol H2，同时生成1mol H2O D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 （4）已知： ①C（s）+O2（g）═CO2（g），△H1=-437.3kJ•mol-1 ②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g），△H2=-571.6kJ•mol-1 ③2CO（g）+O2（g）═2CO2（g），△H3=-566.0kJ•mol-1 则：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g），△H=______． （5）某文献报道：在30℃、30MPa条件下，以Fe、COCl2作催化剂，CO2和H2反应生成丁烷和戊烷．假定在一容器中充人一定量的CO2和H2，加入催化剂，若CO2和H2的转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷， n(H2) n(CO2) =a，则a的取值范围为______．
过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，在工业生产中有着重要的用途． （1）据报道以硼氢化合物NaBH4（B的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源．负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图1所示．该电池放电时正极的电极反应式为：______；以MnO2做正极材料，可能是因为______． （2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂． 已知：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ•mol-1H2O2（l）=H2O（l）+1/2O2（g）△H=-98.64kJ•mol-1 H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ•mol-1反应N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g） 的△H=______． （3）O3可由臭氧发生器（原理如图2所示）电解稀硫酸制得． ①图中阴极为______（填“A”或“B”）． ②若C处通入O2，则A极的电极反应式为：______． ③若C处不通入O2，D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体（标准状况下），则E处收集的气体中O3所占的体积分数为______ （忽略O3的分解）． （4）新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的，可发生反应NO（g）+O3 （g） 催化剂 . △ NO2（g）+O2（g）．在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图（如图3）所示．由图可得出的正确说法是______ a．反应在c点达到平衡状态 b．反应物浓度：b点小于c点 c．反应物的总能量低于生成物的总能量 d．△t1=△t2时，NO的转化率：a～b段小于b～c段．
已知反应：CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g）△H=-41.2kJ/mol，生成的CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应可制得CH4． （1）850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O（g），CO和H2O（g）浓度变化如右图所示，下列说法正确的是______（填序号）． A．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量 B．第4min时，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可判断已达到平衡 C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会增大 D．第8min时，若充入CO，会导致v（正）＞v（逆），平衡向正反应方向移动 （2）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2．若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是______． （3）如将H2 与CO2以4：1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．已知： CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol H2（g）+ 1 2 O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol 则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是______． （4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极．负极反应式为______，正极反应式为______．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定．为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是______．实验过程中，若通入了标准状况下空气448L（假设空气中O2体积分数为20%），则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4______L．
甲醇可作为燃料电池的原料．以CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇． 反应I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ•mol-1 反应II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ•mol-1 （1）CH3OH （g）和H2（g）反应生成CH4（g）与H2O（g）的热化学方程式为______． （2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L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． ①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，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可用来判断该反应达到平衡状态的标志有______．（填字母） A．CO的含量保持不变                   B．容器中CH4浓度与CO浓度相等 C．容器中混合气体的密度保持不变        D．3V正（CH4）=V逆（H2） （3）按照反应II来生成甲醇，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是______ A．温度：T1＞T2＞T3 B．正反应速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d） C．平衡常数：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d） D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d） （4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为：甲醇蒸汽重整法．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Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图3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______． ③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式为：______．