【推荐1】国际能源界高端会议“剑桥能源周”于3月6日至10日在美国“能源之都”休斯敦召开，重点讨论如何应对能源安全和能源转型的双重挑战。将甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔以增加化工原料。其中涉及以下反应：
反应Ⅰ：2CH₄(g)C₂H₂(g)+3H₂(g)   H₁= +376.4 kJ/mol
反应Ⅱ：C₂H₂(g)+H₂(g) C₂H₄(g)     H₂= -174. 4kJ/mol
反应Ⅲ：2CH₄(g)C₂H₄(g)+2H₂(g) H₃
(1)H₃=_______。
(2)甲烷在固体催化剂表面发生反应Ⅰ的过程如图所示。

①A、B、C中，能量状态最高的是_______。
②某温度下，反应1的v_正=k_正·p²(CH₄)、v_逆=k_逆·p(C₂H₂)·p³(H₂)，(k为速率常数)，部分数据如表所示。

p(C2H2)/MPa	p(H2)/MPa	v逆/(MPa·min-1)
0.05	p1	4.8
p2	p1	19.2
p2	0.15	8.1

试计算表中P₂ =_______；温度升高，速率常数增大的倍数：k_正_______k_逆(填“>”“<“或“=”)。
(3)某温度下，向恒容密闭容器中充入一定量CH₄和催化剂，仅发生反应Ⅲ。
①测得平衡时p(H₂)：p(CH₄)=2：1，CH₄的平衡转化率为_______(保留3位有效数字)；写出反应Ⅲ的平衡常数表达式K=_______。
②若升高反应体系温度，在相同时间内测得甲烷的转化率与温度的关系如图所示。T₀℃之后甲烷转化率减小，试分析可能的原因：_______。

(4)为减少CO₂排放，以期早日达到碳中和目标，科学家提出可以用电还原法在酸性环境中将CO₂转化成乙烯，试写出生成乙烯的电极反应_______。

【推荐2】研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C₂H₈N₂)。
已知：①C₂H₈N₂(l)+4O₂(g)=2CO₂(g)+N₂(g)+4H₂O(l) ΔH₁=-2765.0kJ/mol
②2O₂(g) +N₂(g)=N₂O₄(l) ΔH₂=-19.5kJ/mol
③H₂O(g)= H₂O(l) ΔH₃=-44.0kJ/mol
则C₂H₈N₂(1)＋2N₂O₄(1)=3N₂(g)＋2CO₂(g)＋4H₂O(g)的ΔH为_______。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N₂O的分解速率，反应历程为：
第一步：I₂(g)→2I(g)(快反应)
第二步：I(g)＋N₂O(g)→N₂(g)＋IO(g)(慢反应)
第三步：IO(g)＋N₂O(g)→N₂(g)＋O₂(g)＋I₂(g)(快反应)
实验表明，含碘时N₂O分解速率方程v=k·c(N₂O)·[c(I₂)]^0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_______

A．N2O分解反应中，k值与碘蒸气浓度大小有关

B．v(第二步的逆反应)＜v(第三步反应)

C．IO为反应的催化剂

D．第二步活化能比第三步大

(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)＋2CO(g)=N₂(g)＋2CO₂(g) ΔH=-746.8kJ-mol^-1。实验测得：v_正=k_正·p²(NO)·p²(CO)，v_逆=k_逆·p(N₂)·p²(CO₂)。其中k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关；p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。
①达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k_逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N₂物质的量之比为2：2：1，压强为p₀kPa。达平衡时压强为0.9p₀kPa，则_______。
(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数K_p：
①3N₂H₄(1)=4NH₃(g)+N₂(g) ΔH₁ K_p1
②4NH₃(g)=2N₂(g)+6H₂(g) ΔH₂ K_p2
绘制pK_p1-T和pK_p2-T的线性关系图如图所示：(已知：pKp=-1gKp)

①由图可知，ΔH₁_______0(填“＞”或“＜”)
②反应3N₂H₄(1)=3N₂(g)＋6H₂(g)的K=_______(用K_p1、K_p2表示)；该反应的ΔH_______0(填“＞”或“＜”)，写出推理过程_______

【推荐1】稀土工业生产中，草酸(H₂C₂O₄)是稀土元素沉淀剂。工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。此废水腐蚀性较强，直接排放会造成环境污染。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：

25℃时，各物质的溶度积常数如下表：

Ksp[Fe(OH)3]	Ksp(PbSO4)	Ksp(PbC2O4)	Ka1(H2C2O4)]	Ka2(H2C2O4)
2.5×10-39	2.0×10-8	5.0×10-10	6.0×10-2	6.25×10-5

回答下列问题：
(1)“①氧化法”中Fe³⁺是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体。则草酸和臭氧反应的化学方程式为_______。
(2)“氧化”步骤中，当废水pH=1.0时，单位时间内的草酸去除率接近55%；当废水的pH上升至5.5时，单位时间内的草酸去除率只有5%，其原因是_______。为了使加入的17.5mg·L^-1的Fe³⁺催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于_______(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
(3)“②沉淀法”：将1.5mol PbSO₄沉淀剂加到1L含有0.1mol·L^-1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO₄(s)+H₂C₂O₄(aq)=PbC₂O₄₍s)+2H⁺(aq)+ (aq)。请计算此反应的平衡常数K=_______。
(4)滤饼“酸化”“过滤”后可重复利用的物质为_______(填化学式)。
(5)比较“①氧化法”和“②沉淀法”，从原料利用率角度分析，方法_______(填“①”或“②”)更好，原因是_______。

【推荐2】高纯镓广泛用于半导体、光电材料等领域。可以利用炼锌渣(主要含ZnO、CuO、、FeO和一定量的、不溶性杂质)为原料制备高纯镓，同时获得ZnS，流程如图所示：

已知：
①电解制取镓时，溶液中的氯离子会影响镓的析出。
②溶液中存在反应：。
③室温时；。
④黄钠铁矾晶体颗粒大，易沉降易过滤。
(1)的价层电子排布式为_____，1mol中含有σ键的物质的量为_____。
(2)黄钠铁矾的化学式为，写出“沉铁”时的离子方程式_____。
(3)不采用调节pH的方式沉铁，可能的原因是：①直接调pH沉铁易生成胶体，不容易过滤；②_____；③_____。
(4)“还原除杂”时先向溶液中加入一定量的铜粉，反应一段时间后再向溶液中加入稍过量Zn粉，加入铜粉的目的是_____。
(5)与的各物种的分布分数随pH的变化如图所示。“调节pH=8.2”时，pH不能过高的原因是_____。

(6)已知：，。通过计算探究氨水能否溶解，反应的平衡常数为_____。
(7)在沉铁前可以加入铁氰化钾检验是否被完全氧化，若有则会观察到蓝色沉淀。该蓝色沉淀是一种铁配合物(其摩尔质量为M)，其晶胞的如图[未标出，占据四个互不相你的小方体晶胞的部分)的体心。若该晶体的密度为，则和的最短距离为_____cm(设为阿伏加德罗常数的值)。

【推荐2】我国科学家首次实现利用甲烷在温和条件下高选择性氧化制甲醇。
反应Ⅰ：       
反应Ⅱ：
(1)已知：①       
②       
③       
上述反应Ⅰ中的___________。
(2)在密闭容器中投入2mol和1mol，起始投料量不变，在不同温度、压强下做平行实验，测得的平衡体积分数与温度、压强的关系如图所示：


①由图可知，当时，以反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主，理由是___________；
②时，三条曲线几乎相连的原因可能是___________；
③a、b、c由大到小排序为___________。
(3)在恒温的刚性(恒容)密闭容器中，分别按照(a)、的体积比为2：1以及(b)、、(的作用是活化催化剂)的体积比为2：1：8进行投料，反应相同的时间(都加入相同催化剂)，所得产物的选择性[如甲醇的选择性=]如表所示：

投料方式	a	b
的选择性/%	90	15
的选择性/%	10	85

①投料b能显著提高甲醇选择性的原因是___________。
②向上述刚性密闭容器中按照体积比2：1：8充入、和，在450K下达到平衡状态时，的转化率为50%，的选择性为90%，则副反应的压强平衡常数___________(计算结果保留1位小数)。
(4)我国科学家研发新型催化剂，利用电催化法实现甲烷转化成甲醇，装置如图所示：


交换膜M的名称是___________；阳极的电极反应式为___________。

【推荐3】二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
Ⅰ.CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(g)        △H₁＜0
Ⅱ.CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)        △H₂＞0
Ⅲ.2CO(g)+2H₂(g)=CO₂(g)+CH₄(g)        △H₃
在密闭容器中，1.01×10⁵Pa、n_起始(CO₂)：n_起始(H₂)=1：4时，在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO₂平衡转化率、CO₂实际转化率随温度的变化如图2所示。CH₄的选择性可表示为×100%。

(1)各物质的相对能量如图1所示，△H₃=______kJ•mol^-1，平衡时CH₄的选择性随着温度的升高______，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为______，450℃时，使CO₂平衡转化率达到X点的值，可以采用的措施为_______(写出一条)。

(2)在密闭容器中，1.01×10⁵Pa，CO₂和H₂的起始物质的量分别为1mol和4mol，平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图3所示，图中表示CH₄的物质的量的曲线为______。在505℃，反应Ⅱ的平衡常数K=______。(保留两位有效数字)

(3)CeO₂催化CO₂与H₂转化为CH₄的机理如图4所示。反应体系中Ce呈现______种价态，催化剂中掺入少量CaO，用Ca²⁺替代CeO₂结构中部分Ce⁴⁺形成Ca_xCe_1-xO_y，可提高催化效率的原因是_______。