【推荐1】氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)①反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的化学平衡常数表达式为_____。
②实验室检验氨气的方法是____。
(2)在一定条件下氨的平衡含量如表。

温度/℃	压强/MPa	氨的平衡含量
200	10	81.5%
550	10	8.25%

①该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是____。
(3)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中NH₃的物质的量分数的变化情况。

①曲线a对应的温度是____。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是____。
(4)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一，但仍存在耗能高、产率低等问题。因此，科学家在持续探索，寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图，阴极的电极反应式为____。

(5)NH₃转化为NO是工业制取硝酸的重要一步，已知：100kPa、298K时：
4NH₃(g)+3O₂(g)2N₂(g)+6H₂O(g) △H=-1268kJ·mol^-1
2NO(g)N₂(g)+O₂(g) △H=-180.5kJ·mol^-1
请写出NH₃转化为NO的热化学方程式____。

【推荐2】氨在国民经济中占有重要的地位，十九世纪初人们就开始致力于研究工业合成氨。合成氨生产包括造气、净化、合成三个步骤。
(1)已知：①CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g) △H₁=+247.4kJ/mol
②CH₄(g)+2H₂O(g)CO₂(g)+4H₂(g) △H₂=+165kJ/mol
则CH₄和水蒸气在高温下反应生成CO和氢气的热化学反应方程式为___________。
(2)某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中测得如表所示数据。请回答下列问题：

时间/min	CH4/mol	H2O/mol	CO/mol	H2/mol
0	0.40	1.00	0	0
5	a	0.80	c	0.60
7	0.20	b	0.20	d
10	0.21	0.81	0.19	0.62

①分析表中数据，判断5min时反应是否处于平衡状态___________(填“是”或“否”)；前5min反应的平均反应速率v(CH₄)=___________。
②反应在7～10min内，CO的物质的量减少的原因可能是___________(填字母)。
A．减小压强     B．降低温度       C．升高温度       D．充入H₂
(3)在密闭反应器中按n(N₂)：n(H₂)=1：3投料后，在200℃、400℃、600℃下，当反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H=﹣92.4kJ/mol达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线如图所示。

①曲线a对应的温度是___________。
②M点对应的H₂的转化率是___________。

【推荐1】碳、硫、氮及其化合物在工农业、国防等领域占有重要地位。
(1)已知：　
　
若和充分反应，生成、和，共放出热量867kJ，则_____。
(2)与之间存在反应。在一定条件下，该反应、的消耗速率与自身压强间存在关系，，其中、是与反应温度有关的常数。相应的速率压强关系如图所示，一定温度下，、与平衡常数的关系是_____，在下图上标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为_____(填字母代号)。
   
(3)在有氧条件下，新型催化剂M能催化与反应生成。
   
①与生成的反应中，当生成时，转移的电子为_____。
②将一定比例的、和的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图1)。反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线(如图2)所示，在范围内随着温度的升高，的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_____；当反应温度高于时，的去除率迅速下降的原因可能是_____。

【推荐2】合成气(主要成分为CO、及少量CO、)在工业上有广泛用途。
(1)　也称为水煤气变换反应(简称WGS)，主要应用在制氢工业和合成氨工业。在金属催化剂Au(Ⅲ)表面上发生的所有基元反应步骤的活化能数值(单位：kJ/mol)如右表，其中*表示催化剂表面活性位，X*表示金属表面活性位吸附物种。其他条件一定时，决定WGS反应速率的基元反应为_____(填编号)，基元反应的焓变_____kJ/mol。
由表中数据计算WGS反应的焓变_____kJ/mol。

基元反应		正逆反应活化能
①		0	67
②		150	0
③		71	67
④		74	25
⑤		0	42
⑥		37	203
⑦		17	0

(2)合成甲醇的主要反应为：　。将CO与混合气体充入密闭容器中，投料比，测得平衡时混合气体中的物质的量分数与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。

①图像中_____(填“>”、“<”或“=”，下同)。温度为和时对应的平衡常数分别为、，则_____。
②、时，CO的转化率为_____(保留3位有效数字)﹔压强平衡常数_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用含的代数式表示)。
③恒温恒容条件下，下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____。
A．CO、的物质的量浓度不再随时间的变化而变化
B．混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C．混合气体的密度不再随时间的变化而变化
D．若将容器改为绝热恒容容器时，平衡常数K不随时间变化而变化

【推荐3】Ⅰ.用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO₄溶液已酸化)：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
②	20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液

(1)该实验探究的是___(因素)对化学反应速率的影响。如图一，相同时间内针筒中所得的CO₂体积大小关系是___(填实验序号)。

(2)若实验①在2min末收集了2.24mLCO₂(标准状况下)，则在2min末，c(MnO)=___mol·L^-1(假设混合液体积为50mL)。
(3)除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是①产物MnSO₄是该反应的催化剂②___。
Ⅱ.一定温度下，将一定量的N₂和H₂充入固定体积的密闭容器中进行反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)ΔH=-QkJ·mol^-1。
(1)下列有关描述正确的有___。
A.当容器内的压强不变时，该反应已达平衡
B.当反应达平衡时，向容器中充入1molHe，反应速率会加快
C.若充入2molNH₃(g)，充分反应后吸热QkJ
D.常温常压，氨气和水700：1(体积比)溶解，原因之一是氨气和水分子之间可形成氢键
(2)若起始时向容器中充入10mol·L^-1的N₂和15mol·L^-1的H₂，10min时测得容器内NH₃的浓度为1.5mol·L^-1。10min内用N₂表示的反应速率为___；此时H₂的转化率为___。

【推荐1】科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导正极生成的O^2-离子(O₂+4e^-=2O^2-)。

(1)c电极为___________极，d电极上的电极反应式为___________
(2)如图所示为用惰性电极电解100mL0.5mol·L^-1CuSO₄溶液，a电极上的电极反应式为_______若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH=________(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入______(填序号)

a.CuO b.Cu(OH)₂ c.CuCO₃ d.Cu₂(OH)₂CO₃
(3)用该电池电解KHCO₃溶液可使K₂CO₃溶液再生，其原理如图所示。简述再生K₂CO₃的原理：_________。

【推荐2】利用合成气(主要成分为CO、CO₂和H₂)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)△H₁
②CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)△H₂
③CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)△H₃
回答下列问题：
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

化学键	H—H	C—O	C≡O	H—O	C—H
E/(kJ·mol-1)	436	343	1076	465	413

由此计算△H₁=___kJ·mol^-1，已知△H₂=-58kJ·mol^-1，则△H₃=___kJ·mol^-1。
(2)科学家提出制备“合成气反应历程分两步：
反应①：CH₄(g)=C(ads)+2H₂(g)(慢反应)
反应②：C(ads)+CO₂(g)=2CO(g)(快反应)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图所示：

CH₄与CO₂制备合成气的热化学方程式为__。
(3)利用铜基配合物1，10—phenanthroline—Cu催化剂电催化CO₂还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO₂在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之，其装置原理如图所示。

①电池工作过程中，图中Pt电极附近溶液的pH__(填“变大”或“变小”)，阴极的电极反应式为___。
②每转移2mol电子，阴极室溶液质量增加___g。
(4)利用“Na—CO₂”电池将CO₂变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na—CO₂”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na+3CO₂2Na₂CO₃+C.放电时该电池“吸入CO₂，其工作原理如图所示：

①放电时，正极的电极反应式为___。
②若生成的Na₂CO₃和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mol电子时，两极的质量差为___g。(假设放电前两电极质量相等)

【推荐3】二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。
(1)我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展，有关反应如下：
反应ⅰ：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)       △H=-49.6kJ·mol^-1
反应ⅱ：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)       △H=+41kJ·mol^-1
根据反应ⅰ和反应ⅱ，推出CO(g)和H₂(g)合成甲醇的热化学方程式为_______。
(2)在催化剂M的作用下，CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)的微观反应历程和相对能量(E)如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。已知：表示C，表示O，表示H。
历程Ⅰ：
反应甲：CO₂(g)=CO(g)+O*
历程Ⅱ：
反应乙：H₂(g)+O*=HO*+H*
历程Ⅲ：
反应丙：_______
①历程Ⅲ中的反应丙可表示为_______。
②决定CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)的总反应速率的是历程_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(3)将CO₂和H₂按物质的量之比1：3充入一恒容密闭容器中，同时发生了反应ⅰ和反应ⅱ，测得CO₂的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。

①压强p₁、p₂、p₃ 的大小关系为_______。
②A点、B点的化学反应速率大小：v(A)_______v(B) (填“＜”、“=”或“>”)。
③温度高于543K时，CO₂的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是_______。
④图中M点对应的温度下，已知CO的选择性(生成的CO与转化的CO₂的百分比)为50%，该温度下反应ii的平衡常数为_______(结果保留3位小数)。
如图是某科研团队设计的光电催化反应器，可由CO₂制得异丙醇，其中A、B均是惰性电极。

(4)B电极为该电化学装置的_______极。
(5)A极上CO₂参与的电极反应式为_______。

【推荐1】如图是目前我国城市饮用水的生产流程，生活饮用水水质的标准主要有：色度、浑浊度、pH、细菌总数、气味等。

(1)目前我国规定一、二类水质的饮用水中铝含量不得高于0.2mg/L。已知常温下Al(OH)₃的K_sp=3.2×10^-34，如果某城市的出厂饮用水的pH为6，则水中Al³⁺含量______(填“符合”或“不符合”)标准。
(2)流程中②的分离方式相当于化学基本操作中的______操作，①、③中加氯气的作用是______。
(3)FeCl₃具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合硫酸铁[Fe(OH)SO₄]_n是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小。
①FeCl₃溶液腐蚀钢铁设备，除H⁺作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)：______。
②某污水处理厂用聚合硫酸铁净化污水的结果如图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合硫酸铁[以Fe(mg•L^-1)表示]的最佳范围为______。
   
(4)高铁酸钾是一种氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，可通过“化学-电解法”探究其合成，原理如图所示。接通电源，调节电压，将一定量Cl₂通入KOH溶液，然后滴入含Fe³⁺的溶液，控制温度，可制得K₂FeO₄。
   
①请写出“化学法”得到FeO的离子方程式______。
②请写出阳极的电极反应式(含FeO)______。

【推荐2】页岩气中含有CH₄、CO₂、H₂S等气体，是可供开采天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO₂和H₂S。
Ⅰ．CO₂的处理：
(1)CO₂和CH₄重整可制合成气(主要成分为CO、H₂)，已知下列热化学反应方程式：
①
②
③
则反应的___________。
(2)Ni催化CO₂加H₂形成CH₄，其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，反应相同时间，含碳产物中CH₄的百分含量及CO₂的转化率随温度的变化如图2所示。
   
①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为___________。
②温度高于320℃，CO₂的转化率下降的原因是___________。
Ⅱ．H₂S的处理：
方法一：工业上常采用如图3电解装置电解：和KHCO₃混合溶液，电解一段时间后，通入H₂S加以处理。利用生成的铁的化合物将气态废弃物中的H₂S转化为可利用的硫单质，自身转化为。已知：水溶液中电离方程式：


   
(3)电解时，阳极的电极反应式为___________。
方法二：表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H₂S，其原理可用如图4表示。
   
(4)其它条件不变时，水膜的酸碱性与厚度会影响H₂S的去除率。适当增大活性炭表面的水膜pH，H₂S的氧化去除率增大的原因是___________。
方法三：Fe₂O₃可用作脱除H₂S气体的脱硫剂。Fe₂O₃脱硫和Fe₂O₃再生的可能反应机理如图5所示。
   
(5)Fe₂O₃脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为___________。
(6)再生时需控制通入O₂的浓度和温度。400℃条件下，氧气浓度较大时，会出现脱硫剂再生时质量增大，且所得再生脱硫剂脱硫效果差，原因是___________。

【推荐3】氮及其化合物在工业生产等领域中有着重要应用，同时氮的氧化物也是造成空气污染的主要成分之一，降低其排放可以改善空气质量。
(1)联氨(N₂H₄，又称肼)是一种良好的火箭推进剂。已知相关化学键的键能如表所示：

化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
键能(kJ·mol-1)	a	b	c	d

若使1molN₂O₄(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是xkJ，则2N₂H₄(g)+N₂O₄(g)⇌3N₂(g)+4H₂O(g)∆H=______kJ·mol⁻¹。
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。已知2NO(g)+2CO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g)   ∆H＜0。向密闭容器中按n(NO)：n(CO)=1：1通入气体，在不同温度下反应达到平衡时，NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示：

①T₁______T₂(填“>”、“＜”)，理由是______。
②M点时混合气体的平均相对分子质量为______(保留两位小数)。
③一定温度下，向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO，测得容器中压强随时间的变化关系如表所示：

t/min	0	1	2	3	4	5
p/kPa	200	185	173	165	160	160

该反应条件下的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)，该反应中的v_正=k_正·p²(NO)p²(CO)，v_逆=k_逆·p(N₂)p²(CO₂)，则该反应达到平衡时，k_正______k_逆(填“>”、“＜”或“=”)。
(3)电化学法也可合成氨。用低温固体质子导体作电解质，电解N₂(g)、H₂(g)合成氨气的原理如图所示：

①阴极产生氨气的电极反应式为______。
②实验研究发现，当外加电压超过一定值以后，发现阴极产物中氨气所占体积分数随电压的增大而减小，其可能原因为______。