【推荐1】甲醇既是重要的化工原料，又是一种很有发展前途的代用燃料，甲醇分解制氢已经成为制取氢气的重要途径，它具有投资省、流程短、操作简便、氢气成本相对较低等特点。我们可以根据298 K时的热力学数据(如下表)对于涉及甲醇的各种应用进行估算、分析和预判。

物质	H2(g)	O2(g)	CO(g)	CO2(g)	H2O(g)	H2O(l)	CH3OH(l)	CH3OH(g)
-ΔfH/kJ·mol-1 S/J·mol-1·K-1	0 130.68	0 205.14	110.52 197.67	393.51 213.74	285.83 69.91	241.82 18883	238.66 126.80	200.66 239.81

(1)估算400.0K，总压为100.0 kPa时甲醇裂解制氢反应的平衡常数_________(设反应的Δ_rH和Δ_rS不随温度变化，下同)。
(2)将0.426 g甲醇置于体积为1.00 L的抽真空刚性容器中，维持温度为298 K时，甲醇在气相与液相的质量比为多少_________？已知甲醇在大气中的沸点为337.7 K。
(3)由甲醇制氢的实际生产工艺通常是在催化剂的作用下利用水煤气转化反应与裂解反应耦合，以提高甲醇的平衡转化率。请写出耦合后的总反应方程式_________，并求总压为100.0kPa，甲醇与水蒸气体积进料比为1 ： 1时，使甲醇平衡转化率达到99.0%所需的温度_________。
(4)设想利用太阳能推动反应进行，可将甲醇裂解反应设计为光电化学电池，请写出电极反应_________，并指出需要解决的两个最关键的问题_________。
(5)有研究者对甲醇在纳米Pd催化剂上的分解反应提出如下反应机理：
CH₃OH(g)+ S CH₃OH(ad)
CH₃OH(ad)   CH₃O(ad) + H(ad)
CH₃O(ad) CH₂O(ad) + H(ad)
CH₂O(ad)    CHO(ad) + H(ad)
CHO(ad) CO(ad) + H(ad)
CO(ad) CO(g)+ S
2H(ad)    H₂(g)
以上各式中“S”表示表面活性中心，“g”表示气态，“ad” 表示吸附态。设S的浓度仅随甲醇吸附而变化，请根据以上机理用稳态近似推导反应速率方程_________，并对结果进行讨论_________。
(6)金属催化剂的表面活性与表面原子的能量有关，假设表面为完整的二维结构，表面能量由原子的断键引起。请估算Pd金属(110)面(即与二重轴垂直的面)的单位表面能量_________。已知Pd为立方最密堆积，Pd原子半径为179 pm，原子化热为351.6 kJ·mol^-1。

【推荐2】甲烷的综合利用受到环境和能源领域的关注，是研究的重要课题。
(1)已知下列热化学方程式：
反应i：CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(g)   △H₁=-164.4kJ/mol
反应ii：CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)   △H₂=+41.5kJ/mol
反应iii：CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g)   △H₃
则反应iii的△H₃=_______kJ/mol，该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)对于反应iii机理，可认为该反应分两步进行。
第一步：CH₄催化裂解生成H₂和碳(或碳氢物种)，其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上；第二步：碳(或碳氢物种)和H₂O反应生成CO和H₂。反应过程和能量变化图如下：

整个过程中决速的步骤是_______(填Ⅰ或Ⅱ)，其原因是_______。
(3)在体积都为2L的多个恒容密闭容器中，分别充入1molCO₂和4molH₂发生上述反应i(忽略反应ii和iii)，在不同温度下反应相同时间，测得lgk(lgk_正或lgk_逆)、H₂转化率与温度关系如图所示。已知该反应的速率方程为v_正=k_正c(CO₂)∙c⁴(H₂)，v逆=k_逆c(CH₄)c²(H₂O)，其中、k_正、k_逆为速率常数，只受温度影响。

①代表lgk_逆曲线的是_______(填“X”或“Y”)。
②Z曲线上表示一定未达到化学平衡状态的点是_______。
③假设T，温度下经过30s反应达到a点状态，H₂的平均反应速率为_______，该温度下平衡常数计算式为_______。
(4)利用某电化学装置可实现CH₄和CO₂的耦合转化，其原理如图所示。转化过程中阳极反应式为_______。

【推荐1】研究的转化可实现碳的循环利用。在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应：
Ⅰ．       
Ⅱ．       
(1)反应I的历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

下列说法不正确的是            。

A．该反应的，能低温自发

B．该历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为

C．催化剂可以降低反应活化能和反应热，但对反应物的转化率无影响

D．最后一步是(g)、(g)从催化剂表面的解吸过程，

(2)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为，，、分别为正、逆反应速率常数，c为物质的量浓度。，如图2中有表示反应Ⅱ的正、逆反应速率常数随温度T变化的图像，若A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、，则温度时反应Ⅱ的化学平衡常数K=____________。

(3)一定条件下使、混合气体通过反应器，同时发生反应Ⅰ、Ⅱ，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比，则该温度下转化率=____________。(结果保留1位小数)
②其它条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图所示：

由图可知，的转化率实验值低于其平衡值，而选择性的实验值却略高于其平衡值，请说明理由。__________。
(4)恒压下，和以物质的量比1：3投料合成甲醇(不考虑反应II)，在有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出。请在图中画出无分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化曲线_________。

【推荐2】一种利用太阳能催化甲烷水蒸气重整制氢反应原理及各步反应以气体分压(单位为)表示的平衡常数与温度T变化关系如图所示。

回答下列问题：
(1)若第I步反应生成1molH₂，吸收QkJ热量，第I步的热化学方程式为_______。
(2)甲烷水蒸气重整制氢反应CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)，_______0(填“>”“<”或“=”)；1000℃时，该反应的平衡常数K_p_______ (kPa)²。
(3)已知上述制氢过程中存在副反应：CO(g)+ H₂O(g) CO₂(g)+ H₂(g)。压强为100kPa时，将n(H₂O):n(CH₄)=3的混合气体投入温度为T℃的恒温恒容的密闭容器中，发生甲烷水蒸气重整反应和上述副反应，达平衡时容器内的压强为140kPa，CO₂分压为10kPa，则H₂O的平衡转化率为_______，此时温度T_______1000(填“>”“<”或“=”)。
(4)在一定条件下，密闭容器中加入一定量的CO、H₂O和催化剂发生反应CO(g)+ H₂O(g) CO₂(g)+ H₂(g)。，，其中、为正、逆反应速率，、分别为速率常数，p为气体的分压。已知降低温度时，增大。调整CO和H₂O初始投料比，测得CO的平衡转化率如图。A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是_______，在C点所示投料比下，当CO转化率达到40%时，_______。

【推荐3】CS₂为无色液体，是一种常见的溶剂，在化工生产中有重要作用，如制造人造丝、杀虫剂、促进剂等。
(1)天然气法合成CS₂相关反应如下：
反应I．CH₄(g)+2S₂(g)=CS₂(g)+2H₂S(g) ΔH₁
反应Ⅱ．S₈(g)=4S₂(g) ΔH₂=+411.15kJ·mol^-1
反应Ⅲ．2CH₄(g)+S₈(g)=2CS₂(g)+4H₂S(g) ΔH₃=+201.73kJ·mol^-1。
则ΔH₁=___________；反应I的活化能E_a(正)___________E_a(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定条件下，向一体积为1L的密闭容器中充入S₈(g)、CH₄发生反应I、Ⅱ，CH₄与S₂反应中CH₄的平衡转化率、S₈分解产生S₂的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
   
①工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应，而不采用低于600℃的原因是___________。
②某温度下若S₈完全分解成S₂，在密闭容器中，以n(S₂)：n(CH₄)=2：1开始反应，当CS₂体积分数为10%时，CH₄转化率为___________。
(3)利用工业废气H₂S生产CS₂的反应为CH₄(g)+2H₂S(g)⇌CS₂(g)+4H₂(g)。向某密闭容器充入1molCH₄、2molH₂S，维持体系压强为p₀kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。
   
①图中表示CH₄的曲线是___________(填“a”“b”“c”或“d”)。
②780℃时，该反应的K_p=___________(列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
③维持m点温度不变，向容器中再通入CH₄、H₂S、CS₂、H₂各1mol，此时速率关系为v(正)___________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

【推荐2】中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，也是一种重要的化工原料。
(1)已知：①
②的燃烧热为
则的燃烧热为_________。
(2)热分解可制：。
①在、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为_________，平衡常数_________(保留3位有效数字)。
②在、反应条件下，对于分别为4∶1、1∶1、1∶4的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如图所示。
   
(逆)_________(正)(填“>”、“<”或“=”)。_________(填“>”、“<”或“=”)。曲线中，在0～3s之间，分压的平均变化率为_________。
(3)合成氨是人工固氮最重要的途径。
①传统铁触媒催化会面临两难问题：高温可增大反应速率，但的平衡产率较低。我国科研人员研制了Ti-H(Ⅱ)-Fe(Ⅰ)双温催化剂，通过光辐射产生温差，如体系温度为时，(Ⅰ)的温度为，而Ti-H(Ⅱ)的温度为，可解决该问题。
   

下列说法正确的是_________(填序号)。
A．ⅰ为氮氮三键的断裂过程，ⅰ、ⅱ、ⅲ在高温区发生
B．ⅳ为原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
C．“热”高于体系温度，在表面断裂，有利于提高合成氨反应速率
D．“冷Ti”低于体系温度，氨气在其表面生成，有利于提高氨的平衡产率
②以和为原料通过电化学方法也能实现合成氨，反应装置如图所示
   
阳极的电极反应为_________。同温同压下，相同时间内，若进口I的，出口I处气体体积为进口I处的倍，则的转化率为_________(用表示)。

【推荐3】I．金属有机骨架化合物(MOFs)能高效选择性吸附NO₂和N₂O₄，遇水后将氮氧化合物转化为HNO_3.此过程在相同条件下存在如下平衡：
①
②
③
(1)___________(用含、、的式子表示)
(2)反应②在恒温恒压体系中，下列选项中能说明其已达到平衡的是________

A．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

B．

C．颜色不再发生变化

D．混合气体的密度不变

II． NaClO溶液脱硝时将氮元素氧化成最高价态
(3)在恒容体系内的不同温度下，尾气脱硝的反应中NO的平衡分压p如图1所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硝反应的平衡常数___________(填“增大”“不变”或“减小”)

NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH的变化如图2所示，NaClO溶液的初始pH越小，NO的转化率越高。其原因是___________。

III．臭氧脱硝存在如下两个反应：
a． ；
b． 。
(4)T℃时，将NO₂和O₃混合气体以物质的量之比2：1充入一个2L恒容密闭容器中发生上述反应，测得NO₂的物质的量浓度随时间变化关系如下表。

t/s	0	2	4	6	8	10	12
c(NO2)/()	2.0	1.4	1.0	0.70	0.50	0.40	0.40

若起始压强为P₀，T℃下反应达到平衡时，N₂O₄的分压与N₂O₅的分压相等，则O₃的体积分数=___________(保留两位有效数字)，反应b平衡常数K_p=___________(用含P₀式子表示，K_p为用平衡分压表示的平衡常数，即用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。
IV.电化学方法脱硝是将尾气脱硝反应设计成燃料电池，其原理如图。

(5)该电池在使用过程中石墨b电极上生成氧化物M，则石墨a电极上的电极反应方程式为___________。