【推荐3】CO₂的回收与利用是科学家研究的热点课题。可利用CH₄与CO₂制备合成气(CO、H₂)，还可制备甲醇、二甲醚、低碳烯经等燃料产品。
I.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：

(1)CH₄与CO₂制备合成气的热化学方程式为____________：该反应在高温下可自发正向进行的原因是_________，能量变化图中：E₅+E₁___E₄+E₂(填“>”、“<”或“=”)。
II.利用“合成气”合成甲醇后，脱水制得二甲醚。
反应为：2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃ (g) + H₂O(g) △H
经查阅资料，在一定范围内，上述反应化学平衡常数与热力学温度存在如下关系：lnK_c=-2.205+。其速率方程为：v_正=k_正•c²(CH₃OH)，v_逆=k_逆•c(CH₃OCH₃)•c(H₂O)，k_正、K_逆为速率常数，且影响外因只有温度。
(2)反应达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数________ k_逆增大的倍数(填“>”、“<”或“= ”)。
(3)某温度下，K_c=200，在密闭容器中加入一定量CH₃OH。反应到某时刻测得各组分的物质的量如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
物质的量/mol	0.4	0.4	0.4

此时正、逆反应速率的大小：v_正 ____v_逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)500K下，在密闭容器中加入一定量甲醇CH₃OH，反应到达平衡状态时，体系中CH₃OCH₃(g)的物质的量分数为_____(埴标号)
A.        B.   C.   D.无法确定
Ⅲ.合成低碳烯经
(5)强碱性电催化还原CO₂制备乙烯研究取得突破进展，原理如图所示。b极接的是太阳能电池的_______极(已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液)。请写出阴极的电极反应式______。

【推荐1】形状记忆陶瓷目前尚处于研究阶段，其中一种形状记忆陶瓷的主要原材料是纳米级ZrO₂，用锆石(ZrSiO₄，含少量FeO、Al₂O₃和制备纳米级ZrO₂的流程设计如图1：

查阅资料知：K_sp[Fe(OH)₃]=1.0×10^﹣38。
回答下列问题。
(1)锆石“粉碎过筛”的目的是 ___________。
(2)“酸浸”过程中发生的氧化还原反应的离子方程式为 ___________。滤渣1的主要成分是 ___________。若室温下K_sp[Cu(CN)₂]=4×10^﹣11，则为了使溶液中的c(Cu²⁺)≤1×10^﹣5mol•L^﹣1，则溶液中CN^﹣的浓度不能低于 ___________。
(3)工业生产中常常用无水乙醇洗涤Zr(OH)₄，除了可以使纳米级ZrO₂纯度更高、颗粒更细外，还可以 ___________。
(4)酸浸时，得到的溶质主要是ZrOCl₂，而不是预想中的ZrCl₄，说明ZrCl₄很容易水解，则ZrCl₄水解产生ZrOCl₂的化学方程式是 ___________。
(5)除Fe³⁺也可以用合适的萃取剂，Fe³⁺的萃取率与pH的关系如图2所示，pH>1.7后，随pH增大³⁺萃取率下降的原因是 ___________。

【推荐1】氮氧化物的排放与雾霾天气的产生有关，对其进行无害化处理是化学工作者研究的重要课题。
(1)已知拆开1molN₂(g)、1molO₂(g)、1molN₂O(g)分子中的化学键分别需要吸收945kJ、498kJ、1112.5kJ能量，请写出对N₂O进行无害化处理时的热化学方程式_______。
(2)去除NO_x的一种方法是用活性炭吸附。已知发生的反应如下：
反应I：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g) ∆H=-34.0 kJ/mol
反应II：2C(s)+2NO₂(g)N₂(g)+2CO₂(g) ∆H=-64.2 kJ/mol
①若将足量的活性炭和一定的NO₂气体加入某密闭容器，维持温度为T℃，图1为不同压强下反应II经过相同时间后NO₂的转化率。下列关于反应II说法正确的是_______。

A．a点处于化学平衡状态
B．c点处于化学平衡状态
C．b点反应速率最大
D．b点与c点平衡常数相同
②用某物质的平衡分压代替其物质的浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p)；根据①中图1求反应II在T℃、1.110⁶Pa时的化学平衡常数K_p=_______Pa(用表込式表示)；已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)体积分数。
③T℃、恒容条件下，在某密闭容器中加入足量的活性炭和一定的NOx[n(NO₂)：n(NO)=1：1的混合气体]气体，假设反应l和反应II同时发生，且速率v_II>v_I，请在图2中画出反应体系中CO₂体积分数随肘向t变化的总趋势图______。

(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH₄NO₃，其工作原理如图所示：

①写出N极的电极反应式___________。
②加入的物质X为___________(填化学式)。

【推荐2】环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：
(1)已知：①   
②   
对于反应：③   ___________。
(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③，起始总压为Pa，平衡时总压增加了10%，环戊烯的转化率为___________，该反应的平衡常数___________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有___________(填标号)。
A．通入惰性气体                    B．提高温度                           C．增加环戊烯浓度             D．增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是___________(填标号)。
   

A．	B．a点的反应速率小于c点的反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率	D．b点时二聚体的浓度为0.45

(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(结构简式为   )，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
   
该电解池的阴极为___________，总反应为___________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为___________。

【推荐3】氨的合成对社会发展与进步有巨大贡献。
（1）某温度下，在容积均为2 L的两个密闭容器中分别发生反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)    △H=-92.0 kJ·mol^-1。相关数据如下：

容   器	甲	乙
反应物投入量	1 mol N2(g)和3 mol H2(g)	2 mol NH3(g）
平衡时c(NH3)	c1	c2
平衡时能量变化	放出18.4 kJ	吸收a kJ

①下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是_________（填字母）。
A．v(N₂)_正=3v(H₂)_逆                                      B．N₂和H₂的浓度之比不再随时间改变
C．容器内混合气体的密度保持不变             D．容器内混合气体的平均相对分子量不变
②其他条件不变，达到平衡后，下列不能提高H₂转化率的操作是_________（填字母）。
A．降低温度            B．充入更多的H₂       C．移除NH₃      D．增大容器体积
③c_l_________c₂(填“＞”“＜”或“＝”)。
④乙容器中NH₃平衡时的转化率为______________。
（2）合成氨也可以采用电化学法，其原理如图所示，则阴极的电极反应式是___________________。

（3）已知：氨在某催化剂催化氧化过程中主要有以下两个竞争反应：
反应Ⅰ：4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)     △H =﹣906 kJ/mol
反应Ⅱ：4NH₃(g)+3O₂(g)2N₂(g)+6H₂O(g)     △H =﹣1267 kJ/mol
①该条件下，N₂(g)+O₂(g)2NO(g)   △H = _______kJ/mol
②为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入1 mol NH₃和2 mol O₂，在一定时间内测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。

该催化剂在较低温度时主要选择反应___________（填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”）。当温度高于840℃时，反应ⅠNO的物质的量减少的原因是____________________________________。520℃时，反应Ⅰ的平衡常数K=_______（只列算式不计算）。

【推荐1】合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)   ΔH
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如下图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中部分微粒)：

①步骤c的化学方程式为_______。
②由图象可知合成氨反应的ΔH_______0(填“>”、“＜”或“=”)。
③下列关于合成氨的说法不正确的是_______(填字母)。
A.因为ΔS＜0，所以该反应一定不能自发进行
B.步骤d、e、f中均有N-H键的生成
C.使用该催化剂可提高NH₃的产量，降低反应的ΔH
D.加压不仅可加快反应速率，还有利于提高NH₃的产量
(2)某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物H₂的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示H₂物质的量)：

①图象中T₁和T₂关系是：T₁_______T₂(填“＜”、“>”或“=”)。
②比较在a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是_______(填字母)。
(3)恒温下，往一个4 L的密闭容器中充入5.2 mol H₂和2 mol N₂，反应过程中对NH₃的物质的量进行检测，得到的数据如下表所示：

时间/min	5	10	15	20	25	30
n(NH3)/(mol)	0.32	0.56	0.72	0.80	0.80	0.80

①计算此条件下该反应的化学平衡常数K=_______。  
②若维持容器容积不变，温度不变，往原平衡体系中加入H₂、N₂和NH₃各4 mol，化学平衡将向_______反应方向移动(填“正”或“逆”)。

【推荐2】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NO_x)、CO₂、SO₂等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝：
已知：H₂的燃烧热为285.8 kJ·mol^-1
N₂(g)+2O₂(g) =2NO₂(g)     ΔH = +133 kJ·mol^-1
H₂O(g) = H₂O(l)       ΔH =－44 kJ·mol^-1
催化剂存在下，H₂还原NO₂生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：__________________________。
Ⅱ.脱碳：
（1）向2L密闭容器中加入2molCO₂和6molH₂，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(l)+H₂O(l)
①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)
a.混合气体的平均摩尔质量保持不变        b.CO₂和H₂的体积分数保持不变
c.CO₂和H₂的转化率相等                       d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO₂生成的同时有3mol H—H键断裂
③CO₂的浓度随时间（0～t₂）变化如下图所示，在t₂时将容器容积缩小一倍，t₃时达到平衡，t₄时降低温度，t₅时达到平衡，请画出t₂～t₆ CO₂浓度随时间的变化。________________________

（2）改变温度，使反应CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)   ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T₁℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：

	反应时间	CO2(mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反应Ⅰ：恒温恒容	0min	2	6	0	0
	10min		4.5
	20min	1
	30min			1
反应Ⅱ：绝热恒容	0min	0	0	2	2

①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)______ K(II)（填“﹥”、“﹤”或“＝”下同）；平衡时CH₃OH的浓度c(I)____ c(II)。
②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH₃OH) =______________ 。在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度T₂℃，此时H₂的物质的量为3.2mol，则T₁___T₂(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO₂(g)和1molH₂O(g)，则平衡_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
（3）利用人工光合作用可将CO₂转化为甲酸，反应原理为2CO₂+2H₂O=2HCOOH+O₂，装置如图所示：

①电极2的电极反应式是____________；
②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO₂反应。 理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”)______g。

【推荐3】合成氨反应是重要的化工反应，请回答下列问题：
(1)①NH₃(g)+O₂(g)NO₂(g)+H₂O(g) △H=-299.6kJ·mol^-1
②H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g) △H=-241.8kJ·mol^-1
③N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g) △H=+33.9kJ·mol^-1
由上述反应，可求出N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的△H=___。
(2)对于反应①，在恒温恒容(H₂O为气态)的容器中，下列选项表明反应已达到平衡的是___。
A.混合气体的平均摩尔质量不变
B.混合气体的密度不变
C.气体的颜色不再变化
D.体系内压强不再变化
E.每消耗1molNH₃的同时生成1molNO₂
(3)已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)反应的熵变△S=-0.081kJ·mol^-1·K^-1，则298K时，该反应___(填“能”或“不能”)自发进行。
(4)如图为673K温度下，某合成氨塔里各气体组分压强变化图。

①t₁平衡时，氨气的体积分数为___%(保留位小数)。
②在图中画出氨气组分压强变化图___。
③该温度下N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)反应的压力平衡常数K_p=___(MPa)^-2(保留1位小数，K_p为以气体分压表示反应的平衡常数)