【推荐2】CO在工农业生产及科学研究中有着重要应用。
(1)CO催化脱氮：在一定温度下，向2L的恒容密闭容器中充入4.0molNO₂和4.0molCO，在催化制作用下发生反应：2NO₂(g)+4CO(g)⇌N₂(g)+4CO₂(g)△H=-127.8kJ/mol，测得相关数据如下：

时间 浓度	0min	5min	10min	15min	20min
c(NO2)/mol/L	2.0	1.7	1.56	1.5	1.5
c(N2)/mol/L	0	0.15	0.22	0.25	0.25

①其他条件不变，若不使用催化剂，则0～5min内NO₂的转化率将___。(填“变大”、“变小”或“不变”)
②下列表述能说明该反应已达到平衡状态的是___。(填序号)
A.CO的化学反应速率为N₂的4倍
B.气体的颜色不再变化
C.化学平衡常数K不再变化
D.混合气体的密度不再变化
③有利于提高该反应中NO₂平衡转化率的条件是___。(填序号)
A.高温低压        B.低温高压        C.高温高压       D.低温低压
(2)CO与Ni发生羰化反应形成的络合物可作为催化烯烃反应的催化剂Ni的羰化反应为：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)₄(g)△H＜0，T₀温度下，将足量的Ni粉和3.7molCO加入到刚性密闭容器中，10min时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的。则：
①0～10min内平均反应速率v(Ni)=___g/min。
②研究表明，正反应速率v_正=k_正•x⁴(CO)，逆反应速率v_逆=k_逆•x[Ni(CO)₄](k_正和k_逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，x为物质的量分数)，计算T₀温度下的=___。
(3)CH₄与CO₂经催化反应可制得合成气：CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)ΔH
已知：反应1：CH₄(g)=C(s)+2H₂(g)ΔH₁=+75kJ/mol
反应2：2CO(g)=C(s)+CO₂(g)ΔH₂=-172kJ/mol则该催化反应的ΔH=___kJ/mol。
(4)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用阴极电解产生的活性原子H将碱性溶液中的NO还原为N₂，工作原理如图所示。

①写出活性原子与NO反应的离子方程式___。
②若阳极生成标准状况下2.24L气体，理论上可除去NO的物质的量为___mol。

【推荐3】硫酸的消耗量是衡量一个国家化学工业发展水平的标志。以黄铁矿(主要成分为FeS₂)为原料生产H₂SO₄和Na₂S₂O₅。

请回答下列问题：
(1)FeS₂中铁元素的化合价为________。
(2)若要增大煅烧过程的反应速率，可采取的措施是________(任写一条即可)。
(3)若要检验Na₂S₂O₅是否变质生成了Na₂SO₄，所用的试剂是________。
(4)“氧化”时反应的方程式为，2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)        △H=-196.6kJ•mol^-1。
①在一定温度下，将2molSO₂和1molO₂放入容积为2L的密闭容器中反应，达到平衡时，测得容器内O₂的物质的量浓度为0.2mol•L^-1，则该反应的平衡常数为________。
②如表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO₂的转化率，从化学反应速率、化学平衡及生产成本、产量等角度综合分析，在实际生产中有关该反应适宜条件选择的说法不正确的有________。

温度/℃	平衡时的转化率
	0.1MPa	0.5MPa	1MPa	5MPa	10MPa
450	97.5	98.9	99.2	99.6	99.7
550	85.6	92.9	94.9	97.7	98.3

a.SO₂的转化率与温度成反比，故采用尽可能低的温度
b.该反应在450℃左右、0.1MPa(常压)下进行较为合适
c.SO₂的转化率与压强成正比，故采用尽可能高的压强
d.为了提高的SO₂的转化率，应使用合适的催化剂

【推荐1】甲醇的合成是现代化工领域研究的重点。合成甲醇时，合成气成分主要包括CO、CO₂、H₂、H₂O等净化气体和CH₄、N₂、Ar等惰性气体以及H₂S等有害气体。这些气体成分将对甲醇产品质量以及产量造成不同程度的影响。合成过程中的部分反应如下：
(i)CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g) ∆H₁=-90.1 kJ·mol^-1
(ii)CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ∆H₂=-41.1 kJ·mol^-1
(iii)CO(g)+3H₂(g)=CH₄(g)+H₂O(g) ∆H₃=-206 kJ·mol^-1
(iv)2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ∆H₄=-24.5 kJ·mol^-1
(1)反应CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g)的∆H₅=_______。该反应的化学平衡常数表达式为_______。
下列关于CO₂在合成甲醇反应中的主要作用描述，错误的是_______。
A.可以抑制反应(iv)的发生          B.可以提高碳元素的利用率
C.可以提高甲醇蒸气的纯度        D.有利于合成塔冷却降温过程的进行
(2)寻找合适的催化剂，一直是甲醇合成研究领域的重点。Saussey和Lavalley认为ZnO催化CO、H₂合成CH₃OH的机理如图所示。这种理论解释了合成气中少量的水提高了甲醇生成活性的事实，其理由为_______。Cu作催化剂合成甲醇时，杂质气体会发生反应H₂S+Cu=CuS+H₂，因为该反应是_______(填“可逆”或“不可逆”)的，所以会导致催化剂永久性中毒。

(3)2020年我国科学家在甲醇合成方面，进行了大量有价值的研究。
①某研究报告中指出，由于甲烷的生成，导致合成塔内温度极难控制，使合成成本增加，其原因为_______。
②提高合成塔内反应温度，合成反应速率虽然会增大，但其平衡常数会_______(填“增大”或“减小”)，故不同阶段会有不同的最佳温度。从理论上讲，反应初期和随着塔内甲醇浓度上升(中后期)，合成塔内的最佳温度应有何不同：_______。实际生产中，在气压值为5.0 MPa，用铜催化剂进行催化时，随着反应进行合成塔内的最佳温度范围控制如图所示，这主要是为了保证催化剂有较高的_______。该合成粗甲醇的实际情况下，CO、CO₂、H₂三种气体的氢碳比值(气体的体积比)f应控制在5左右。已知f=(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)，CO的体积分数应在12%以下，CO₂的体积分数应在3%左右，则H₂的体积分数应控制在_______左右。

【推荐2】HCOOH是一种重要的化工原料。
(1)已知几种共价键的键能如下表。

共价键		H-H	H-C	C=O	C-O	O-H
键能	803	436	413	745	351	463

根据上述键能估算： ___________。
(2)HCOOH是一种储氢材料，其某种制备原理如图所示。反应1断裂的化学键有___________(填标号)。

A．极性键

B．氢键

C．非极性键

D．σ键和π键

(3)的速率公式为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。已知经验公式为(其中，、k分别为活化能、速率常数，R、C为常数，T为温度)。在催化剂作用下，测得与温度()的关系如图所示。其他条件都相同时，催化效率较高的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。Cat2催化剂作用下，活化能为___________。

(4)在一定温度下，保持总压强为170kPa。在为1：1、1：2、1：3条件下发生反应，测得的平衡转化率与之间的关系如图。曲线c代表的投料比为___________。M点条件下，平衡常数为___________。(提示：用分压计算的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)

(5)某种含银催化剂可以高效催化甲酸的合成，已知银的晶胞结构如图，其晶胞参数为anm，设为阿伏加德罗常数的值。

①Ag原子的配位数为___________。
②Ag原子的半径为___________nm。
③该晶体的密度为___________。

【推荐3】氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）Si₃N₄（s）+6CO（g）。
（1）该反应的平衡常数表达式为K=_________；
（2）若知上述反应为放热反应，则其反应热△H___0（填“＞”、“＜”或“=”）；升高温度，其平衡常数值___（填“增大”、“减小”或“不变”）；若已知CO生成速率为v（CO）=18mol•L^﹣1•min^﹣1，则N₂消耗速率为v（N₂）=_____；
（3）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、CO的量），反应速率v与时间t的关系如图．图中t₄时引起平衡移动的条件可能是___；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是_____。

【推荐2】氮氧化物(主要为NO和NO₂)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科学家们研究的热点问题。
（1）用尿素[CO(NH₂)₂]吸收氮氧化物是一种可行的方法。
①尿素在高温条件下与NO₂反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为___。用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，当混合气体中=1时，总氮还原率最高，随着，比值增大，总氮还原率降低的主要原因是___。
②在一个体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO₂和1molNH₃，在恒定温度下使其发生反应2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂CONH₂(s)+H₂O(g) △H＜0并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示。

则A点时v_正(CO₂)___(填“＞”“＜”或“=”)B点时v_正(CO₂)，原因是___。B点时，NH₃的转化率为___。
③下列有关反应2NH₃(g)+CO₂(g)CO（NH₂)₂(s)+H₂O(g)的说法正确的是___。
A.分离出少量的尿素，NH₃的转化率将增大
B.反应达到平衡时，降低反应体系的温度，CO₂的浓度减小
C.NH₃的转化率始终等于CO₂的转化率
D.加入有效的催化剂能够提高尿素的产率
（2）已知O₃氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：
2NO(g)+O₂₍g)=2NO₂(g) △H₁=akJ·mol^-1
NO(g)+O₃(g)=NO₂(g)+O₂(g) △H₂=bkJ·mol^-1
6NO₂(g)+O₃(g)=3N₂O₅(g) △H₃=ckJ·mol^-1
则反应4NO₂(g)+O₂(g)=2N₂O₅(g)△H=___(用含a、b、c的代数式表示)kJ·mol^-1。
（3）氮氧化物也可用碱液吸收。若NO和NO₂的混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为___；已知常温下K_a(HNO₂)=5×10^-4，则反应HNO₂₍aq)+NaOH(aq)NaNO₂(aq)+H₂O(l)的平衡常数K=___。

【推荐3】二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。 CO₂和H₂ 在铁系催化剂作用下发生化学反应：
I．2CO₂(g)+6H₂(g)C₂H₄(g)+4H₂O(g)ΔH₁
II．CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)ΔH₂＞0
请回答下列问题：
(1)反应I能自发进行，则 ΔH₁ ___0(填“＜”或“＞”或“=”)；该反应自发进行的条件是______。
(2)在密闭容器中通入1mol CO₂和3molH₂，在铁系催化剂作用下进行反应，CO₂的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。

①下列说法正确的是____
A．由图1可知：0.1MPa下，200℃~550℃时以反应I为主，550℃以后以反应II为主
B．反应II化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应II的ΔS等于零
C．恒温恒压下，容器内气体的密度不变时，说明反应已达平衡
D．其他条件不变，将CO₂和H₂的初始物质的量比改变为2：3，可提高CO₂平衡转化率
②图1中点M(350，70)、此时乙烯的选择性为(选择性：转化的CO₂中生成C₂H₄和CO的百分比)。计算该温度时：反应II的平衡常数K_c =_____。
③在图1中，温度大于800℃时，随着压强的增大，CO₂的平衡转化率减小，请解释原因____。
(3)有研究表明，在铁系催化剂作用下反应I分两步进行：
i CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)慢
ii 2CO(g)+4H₂(g)C₂H₄ (g)+2H₂O(g)快
在图2中画出反应I分两步进行的“能量−反应过程图”。起点从[2CO₂(g)+6H₂(g)]开始____。

【推荐1】 二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，与石油液化气相似，被誉为“21 世纪的清洁燃料”。制备原理如下：
(I)由天然气催化制备二甲醚：①2CH₄(g)+O₂(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H₁
(II)由合成气制备二甲醚：②CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H₂
③2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H₃
回答下列问题：
(1)若甲醇与二甲醚的燃烧热分别是△H=-760.5 kJ/mol和△H=-1453.0 kJ/mol；1 mol 液态水变为气态水要吸收44.0 kJ的热量。则△H₃=__________kJ/ mol。
(2)一定温度下，在容积固定的密闭容器中按I制备二甲醚，下列情况能说明反应①达到平衡状态的是_________(填序号)。
A.混合气体的密度保持不变
B. CH₄与O₂的物质的量之比保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D. CH₄的生成速率等于与CH₃OCH₃消耗速率的2倍
(3)在恒容密闭容器中按原理( I )制备二甲醚，若起始时c(CH₄)= 0.20 mol/L，c(O₂)= 0.10 mol/L，平衡时CH₄的平衡转化率为50%，则平衡时CH₃OCH₃的体积分数为__________。
(4)工业上按原理(II)制备二甲醚时，反应②合成甲醇时常以Cu₂O作催化剂。研究表明，反应体系中少量CO₂有利于维持催化剂Cu₂O的量不变，请结合平衡移动原理分析其原因是_______________________________________________________(写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)。
(5)用铜作阳极，钛片作阴极，电解一定浓度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu₂O，阳极及其溶液中有关转化如图所示。则阳极的电极反应式为_____________；溶液中III、IV二步总反应的离子方程式为_________________________。

(6)有人模拟工业上按原理(II)制备二甲醚，在1000K时的2 L密闭容器中充入2 mol CO和6 mol H₂，此时体系总压强是3.2×10⁵kPa。达到平衡时c(H₂)= 1.4 mo/L，c(CH₃OCH₃)=0.3 mol/L，则用平衡分压表示反应③的平衡常数K_p=_________(分压=总压×物质的量分数)。

【推荐2】纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu₂O的四种方法：

方法a	用炭粉在高温条件下还原CuO
方法b	用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O；
方法c	电解法，反应为2Cu + H2OCu2O + H2↑。
方法d	用肼（N2H4）还原新制的Cu(OH)2

（1）已知：①2Cu（s）＋1/2O₂(g)=Cu₂O（s）；△H = -169kJ·mol^-1
②C（s）＋1/2O₂(g)=CO(g)；△H = -110.5kJ·mol^-1
③ Cu（s）＋1/2O₂(g)=CuO（s）；△H = -157kJ·mol^-1
则方法a发生的热化学方程式是：_________________
（2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH^－的浓度而制备纳米Cu₂O，装置如图所示：该电池的阳极反应式为___________钛极附近的pH值______（增大、减小、不变）。

（3）方法d为加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu(OH)₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。该制法的化学方程式为______________。
（4）在相同的密闭容器中，用以上方法制得的三种Cu₂O分别进行催化分解水的实验： △H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。

序号		0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

下列叙述正确的是_______（填字母）。
A．实验的温度：T₂<T₁
B．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
C．实验①前20 min的平均反应速率 v(H₂)=7×10^-5 mol·L^-1 min^-1

【推荐3】以菱锰矿(主要成分MnCO₃，还含有FeCO₃、CaCO₃、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgCO₃等杂质)为原料制备二氧化锰的工艺流程如图：

已知：K_sp(MnCO₃)=1.8×10^-11、K_sp[Fe(OH)₃]=2.8×10^-39、K_sp[Al(OH)₃]=1.3×10^-33、K_sp(MgF₂)=7.0×10^-11、K_sp(CaF₂)=1.0×10^-10、K_sp(MnF₂)=5.0×10^-3。
(1)酸浸时为了提高浸出效率，除升温外，还可以采取_______措施。
(2)“中和除杂1”是将铁、铝元素转化为沉淀除去，物质X最好选用_______(填编号)。

A．CuO

B．CuCO3

C．Fe(OH)3

D．MnCO3

(3)“除杂2”除去的主要离子是_______(填离子符号)。
(4)“产品2”为电解过程产生的气体副产物，该气体为_______。
(5)工业上采用如下图的电解法获得MnO₂，Mn²⁺将在_______极(填“C”或“D”)发生反应生成MnO₂，其电极反应式为_______。电解过程中穿过离子交换膜的离子和移动方向为_______。
(6)电解后的废水经过处理后，依然存在Mn²⁺。向含有0.020mol·L^-lMn²⁺废水中通入一定量的H₂S气体，调节溶液的pH=a，当HS^-浓度为1.0×10^-4mol·L^-1时，Mn²⁺开始沉淀，则a=_______。(已知：H₂S的电离常数K₁=1.0×10^-7，K₂=-7.0×10^-15；K_sp(MnS)=1.4×10^-15]