【推荐1】化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．
Ⅰ．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是 （填图中数字序号）。
（2）有氧时，在硝化细菌作用下，NH₄⁺可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：________NH₄⁺ + 5O₂== 2NO₂^- + ________H⁺ +__________+__________
Ⅱ．工业合成氨原理是：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，当反应器中按n(N₂)：n(H₂)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线如图。

（1）曲线a对应的温度是            。
（2）关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是                 。

A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率

B．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)

C．M点比N点的反应速率快

D．如果N点时c(NH3)＝0.2mol·L－1，N点的化学平衡常数K≈0.93L2/mol2

Ⅲ．尿素[CO(NH₂)₂]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH₃、CO₂为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：
第一步：2NH₃(g)＋CO₂(g)===H₂NCOONH₄(s) ΔH=－272kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄(s)===CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g) ΔH=＋138kJ·mol^－1
（1）写出工业上以NH₃、CO₂为原料合成尿素的热化学方程式：_________________________
（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
（3）电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为______________________。

【推荐3】异丙醇(C₃H₈O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C₃H₆)的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
I.C₃H₈O(g)C₃H₆(g)+H₂O(g)        △H₁=+52kJ•mol^-1
II.2C₃H₆(g)C₆H₁₂(g)        △H₂=-97kJ•mol^-1
回答下列问题：
(1)已知C₃H₈O(g)+9O₂(g)6CO₂(g)+8H₂O(g)        △H₃=-3750kJ•mol^-1，则C₃H₆(g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为_______。
(2)在1350℃下，刚性密闭容器中加入一定量的C₃H₈O，反应体系内水蒸气的浓度随反应时间关系如表：

反应时间/μs	0	4	8	12	t	20	40	80	…
H2O浓度/ppm	0	2440	3200	3600	4000	4100	4100	4100	…

①4～8μs内，v(C₃H₈O)=________ppm•μs^-1。
②t______16(填“＞”“＜”或“=”)。
③反应过程中，关于反应I、II的叙述一定正确的是______(填字母)。
A.反应I、II到20μs时才开始达到平衡
B.混合气体密度不变说明反应I、II已达平衡
C.H₂O(g)的分压不变说明反应I、II已达平衡
D.n(C₃H₆)=2n(C₆H₁₂)说明反应II达到平衡
E.C₃H₈O浓度不再变化说明反应I、II已达平衡
F.平衡时C₃H₆的浓度小于4100ppm
(3)在一定条件下，若反应I、II的转化率分别为65%和40%，则丙烯的产率为________。
(4)如图为反应I、II达到平衡时lgK_p与温度的关系曲线。

(已知：对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，任意时刻Q_p=，式中p(X)表示气体X的分压：p(X)=总压(p_总)•X的物质的量分数。)
①在350℃恒容平衡体系中加入少量C₃H₆气体时，反应II的状态最有可能对应图中的______(填“甲”“乙”或“丙”)点，判断依据是________。
②350℃时，在密闭容器中加入一定量的C₃H₈O，体系达到平衡后，测得C₆H₁₂的分压为xMPa，则水蒸气的分压为________MPa(用含x的代数式表示)。

【推荐2】甲烷蒸汽重整(SMR)是目前工业制氢的主要手段，主要包括甲烷催化重整以及水煤气变化两步反应。
反应I：
反应Ⅱ：
(1)SMR工艺的总反应：   =___________。
(2)下列反应条件选择及解释正确的是___________(填字母)。

A．升高温度，反应I平衡正向移动、反应Ⅱ平衡逆向移动

B．为提高甲烷催化重整的转化率，反应I应该在较高温度下进行

C．恒温、恒容条件下，通入Ar，体系压强增大，反应速率加快

D．恒温、恒容条件下，通入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快

(3)100kPa下，将n(CH₄)：n(H₂O)=1：3的混合气体投入恒压反应器p=100kPa中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

①图中CO平衡曲线分别是=___________(选填“A”或“B”)。
②反应在600℃、t小时后达到平衡，t小时内计算v(CH₄)=___________kPa．h^-1(用含t的代数式表示)。
③反应在600℃，CH₄的平衡转化率___________(保留小数点后两位)，反应I的Kp=___________。
④系统中H₂的含量，在700℃左右出现峰值，试从平衡角度解释出现峰值的原因：
a．低于700℃，___________；b．高于700℃，___________。

【推荐3】过氧化钙常用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂及封闭胶泥的快干剂。在食品、牙粉、化妆品等制造中广泛使用。查阅资料：过氧化钙（CaO₂）是一种白色结晶体粉末，极微溶于水，不溶于醇类、乙醚等，加热至350℃左右开始分解放出氧气，与水缓慢反应生成H₂O₂，易与酸反应生成H₂O₂。
（Ⅰ）CaO₂的制备原理：CaCl₂+H₂O₂ +2NH₃•H₂O+6H₂O═CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl 实验步骤、反应装置如图所示，请回答下列问题：


实验步骤：
   
实验装置
   
(1)仪器X的名称 ____________。
(2)加入氨水的作用是__________。
(3)该合成反应生成沉淀的过程中，关键是控制温度，其合理的措施是_________。

A．冰水浴	B．不断搅拌
C．逐滴滴加CaCl2溶液	D．直接加CaCl2固体，而不用其溶液滴加

(4)① 过滤后洗涤沉淀的试剂最好用__________。
A．热水 B．冷水 C．乙醇 D．乙醚
② 如何判断沉淀已经洗涤干净__________________。
（Ⅱ）产品稳定性分析：取I中所得产品置于试剂瓶内保存一个月，并分别在放置前、放置后取一定质量的样品溶于水，加适量稀硫酸酸化，用0.1000 mol·L^－1酸性高锰酸钾溶液滴定生成的H₂O₂（KMnO₄反应后生成Mn²⁺），以此分析产品的稳定性，所得实验数据如下表

数据 时间	样品取用质量/g	平均消耗体积KMnO4/mL
放置前测定	a	25.00
放置一个月后测定	a	24.90

已知：a．H₂O₂不稳定，加热，加入某些金属离子或加碱均有利于其分解。
b．产品稳定性=（放置一个月后CaO₂的质量分数／放置前CaO₂的质量分数）×100%
(5)用KMnO₄滴定，达到滴定终点时的现象是___________。
(6)该产品的“产品稳定性”=_______________。

【推荐2】我国含硫天然气资源丰富，甲烷与硫化氢重整制氢和天然气脱硫具有重要的现实意义。回答下列问题：
(1)甲烷和硫化氢重整制氢反应为，反应过程中反应i、反应ii的相对能量变化如图1所示。甲烷和硫化氢重整制氢反应在高温下可自发进行，理由是___________。已知的燃烧热 kJ⋅mol^-1，则燃烧的热化学方程式为___________。

(2)在压强为16a kPa的恒压条件下，起始时按(不参与反应)向某密闭容器中充入反应混合物，发生(1)中的甲烷和硫化氢重整制氢反应，温度变化对平衡时反应混合物中、、、的物质的量分数的影响如图2所示。

①研究发现，在800~940℃温度区间内，随着温度升高，在平衡反应混合物中的含量迅速下降，而的含量几乎为0，其原因是___________。若在900℃和16a kPa的条件下，保持通入的混合气体中的物质的量分数不变，提高投料比，的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②研究发现，当温度高于950℃时，平衡混合物中非常接近4.则M点对应温度下，的平衡转化率约为___________%(保留1位小数)。该温度下反应的压强平衡常数___________。
(3)据报道，我国科学家以氮化钼为催化剂进行甲烷与硫化氢重整制氢反应，取得了良好的选择性。氮化钼属于填隙式氮化物，N原子填充在金属钼(Mo)晶胞的部分八面体空隙中(如图3)，晶胞中各棱边夹角均为90°。若氮化钼晶体的密度为，则晶胞参数为___________pm。若将填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入___________个。

【推荐3】工业上合成氨工艺流程一般分三步：第一步为原料气的制备，将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气；第二步为净化，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程；第三步为氨合成，将纯净的氢氮混合气压缩，增大压强，在催化剂的作用下合成氨。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为CO和混合气体，已知几种物质的燃烧热如表所示：

物质
燃烧热	-285.5	-890.3	-283	-393.5

的汽化热为，则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为______。
(2)“二步净化”过程中，原料、需要经过铜氨液处理净化，除去其中的CO，其反应为：   ，铜氨液吸收CO适宜的生产条件是______(填字母)。
a．低温高压       b．高温高压       c．高温低压       d．低温低压
(3)第三步为氨合成，生产流程示意图如下。已知：   

①上述流程中有利于提高原料利用率的措施有______(请写出两点)；
②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有______(请写出两点)。
(4)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，向1L密闭容器中充入1mol和3mol，不同温度()、不同压强下，达平衡时混合物中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点平衡常数的大小关系是______；K点的平衡常数为______；
③K点达平衡后再向容器中充入1mol和2mol，平衡将______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。

【推荐1】2021年11月2日，第四届世界顶尖科学家碳大会——通往“双碳目标”的科技之路论坛在上海召开。我国科学家刘科提到了绿色甲醇技术，将转化为甲醇是实现碳达峰、碳命题：中和的一种非常重要的路径。发生的主要反应如下。
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
回答下列问题：
(1)已知上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数K与温度T的关系为：，，(x、y、z、A、B、C均为常数，A、C均大于零，B小于零)。则反应Ⅰ的活化能(正) _______(逆)，的数值范围是_______。
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，可用与合成[]，反应的催化剂，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程的相对能量差值如图所示(部分物质未画出)。反应历程如图所示：

   

①反应容易得到的副产物有CO和，其中相对较少的副产物为_______。
②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_______(填字母)的能量变化。
A.       B.
C.       D.
(3)向三个体积均为2 L的恒容密闭容器中分别充入1 mol 和3 mol ，在不同催化剂作用下仅发生反应I，测得在不同催化剂催化作用下反应相同时间内反应1中的转化率随温度变化的数据如下表所示。(时，的转化率为66.67%。即转化了)

温度 转化率 使用的催化剂
催化剂a	65%	77%	80%	80%	66.67%
催化剂b	56%	67%	76%	80%	66.67%
催化剂c	48%	62%	72%	80%	66.67%

①在温度为时，催化效果最好的催化剂是_______(填“催化剂a”、“催化剂b”或“催化剂c”)。
②温度为时，该反应的浓度平衡常数_______。
(4)当压强分别为、时，将的混合气体置于某恒压密闭容器中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，不同温度下体系中的平衡转化率和、的选择性如下图所示。{[或]的选择性}

   

①曲线b代表_______(填“”或“CO”)的选择性，原因是_______。
②_______(填“>”或“<”)。

【推荐2】CO₂的过量排放会造成温室效应，CO₂的固定可以有效缓解这一问题。已知键能数据如下表(单位： kJ/mol)：

共价键	C=O	C-H	H-H	H-O
键能	799	413	436	463

(1)在催化剂Ni-CeO₂的作用下，CO₂(g)和H₂(g)反应生成CH₄(g) 和H₂O(g)，其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。保持CO₂与H₂的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40mL/min，通过320°C催化剂表面，反应未达到平衡状态。

①主反应生成甲烷，热化学方程式为___________。
②欲提高CH₄产率，可采取的措施是___________(写一种即可)。
③根据反应历程写出存在的副反应的化学方程式：___________。
(2)一定条件下，向密闭容器中充入物质的量之比为1：3的CO₂和H₂发生反应：
a． CO₂(g) +3H₂(g) CH₃OH( g) +H₂O(g)
b． CO₂(g) +H₂(g) CO(g) +H₂O(g)
在不同催化剂(Cat 1， Cat2)下经相同反应时间，CO₂的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择性=100%] 随温度的变化如图所示：

①210~ 270°C间，在甲醇的选择性上，催化效果较好的是___________(填“Cat 1”或“Cat2” )。
②210~270°C 间，Cat 2条件下CO₂的转化率随温度的升高而增大，可能原因为____________。
③在恒压条件下(总压强为p kPa)，达到平衡时CO₂的转化率为20%，CH₃OH的选择性为75%，反应b的平衡常数K_p=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)电催化还原CO₂的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点，CO₂在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图所示。据此判断该过程的决速步骤为___________(填“a”“b”或“c”)，电催化还原CO₂的电极反应式为___________。

【推荐3】氮、碳都是重要的非金属元素，合理应用和处理碳和氮的化合物，在生产生活中有重要意义。
I．研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。
T℃时，发生如下反应，3NO(g)+O₃(g) 3NO₂(g)，将0.6mol NO和0.2mol O₃气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。
①T℃时，反应3NO(g)+O₃(g) 3NO₂(g)的平衡常数K=_____。
②不能说明反应达到平衡状态的是______________。
A．气体颜色不再改变        B．气体的平均摩尔质量不再改变
C．气体的密度不再改变        D．单位时间内生成O₃和NO₂物质的量之比为1∶3

II．NO₂的二聚体N₂O₄是火箭中常用氧化剂。完成下列问题。如图2所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K₂，将各1mol NO₂通过K₁、K₃分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为a L（忽略导管中的气体体积）。
①若容器A中到达平衡所需时间t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO₂)=_______。
②若打开K₂，平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K₂之前，气球B体积为__________L。
③若平衡后在A容器中再充入0.5mol N₂O₄，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO₂的体积分数____（填“变大”“变小”或“不变”）。
Ⅲ．氮有不同价态的氧化物，如NO、N₂O₃、NO₂等，它们在一定条件下可以相互转化。
(1)某温度下，在一体积可变的密闭容器中充入1mol N₂O₃，发生反应N₂O₃NO₂(g)+NO(g)，达到平衡后，于t₁时刻改变某一条件后，速率与时间的变化图象如图所示，有关说法正确的是__________ 。

A．t₁时刻改变的条件是增大N₂O₃的浓度，同时减小NO₂或NO的浓度
B．t₁时刻改变条件后，平衡向正反应方向移动，N₂O₃的转化率增大
C．在t₂时刻达到新的平衡后，NO₂的百分含量不变
D．若t₁时刻将容器的体积缩小至原容积的一半，则速率~时间图象与上图相同
(2)在1000K下，在某恒容容器中发生下列反应：2NO₂(g) 2NO(g)+O₂(g)，将一定量的NO₂放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率α(NO₂)随温度变化如图所示。图中a点对应温度下NO₂的起始压强P₀为120kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数K_p=__________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

(3)对于反应N₂O₄(g) 2NO₂(g)，在一定条件下N₂O₄与NO₂的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N₂O₄)=k₁·p(N₂O₄)，v(NO₂)=k₂·p² (NO₂)。其中，k₁、k₂是与反应及温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示：一定温度下，k₁、k₂与平衡常数K_p间的关系是k₁=____________；在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的两个点__________，理由是__________________________。