【推荐2】科幻电影《阿凡达》中外星人流的是蓝色的血液，其实血液的颜色主要是由血蛋白中含有的金属元素决定的，如含铁元素的为常见红色血液、含铜元素的为蓝色血液、含钒元素的为绿色血液等，铜、铁、钒在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，与反应生成和的热化学方程式为___________。

(2)溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠。与的空间结构相同，其中V原子的杂化方式为________，写出一种空间结构与之相同的阳离子：________(填离子符号)。
(3)与双缩脲()在碱性溶液中作用形成紫红色络合物。
①该配离子中不存在的作用力有___________(填标号)。
a．离子键　　　　b．共价键　　　　c．配位键
②双缩脲中所含元素中为同周期的元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(4)向溶液中加入过量氨水，可生成配离子。
①1mol含有σ键的数目为___________。
②画出的结构：___________(用“→”或“—”将配位键表示出来)。
(5)铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表N)，该反应的化学方程式为___________。若该晶体的密度是，则两个距离最近的Fe原子间的距离为___________nm(列出计算式，设为阿伏加德罗常数的值)。

【推荐1】五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、石油精炼用的催化剂等。科研人员研制了一种从废钒催化剂中(含有、、、、等)回收钒的工艺，其主要流程如下：

回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。
(2)已知有机萃取剂萃取的能力比萃取的能力强。滤液2中的含钒离子为_______(填化学式)；实验室进行萃取操作时，需要不时打开分液漏斗活塞放气，正确的放气图示_______(填标号)。
A. B. C.
(3)“酸浸”时，发生反应的离子方程式为_______；“反应”时，加入的不宜过量，其原因是_______。
(4)已知溶液中与可相互转化：，且为沉淀，“沉钒”时通入氨气的作用是_______。
(5)该工艺流程中，可以循环使用的物质有_______。

【推荐1】氢气是一种理想的能源，探索绿色化制氢是化学界一个热门话题。(本题反应中涉及△H、△S、△G均为298K条件值)。
(1)传统制备氢气方法之一为水煤气法：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)△H=+132kJ·mol^-1，该反应自发进行的条件是____。
(2)利用生物质可再生资源乙醇制备氢气具有良好的开发前景。乙醇在Ni－MgO催化下，制取氢气有如下方法：
方法a：水蒸气催化重整CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g)4H₂(g)+2CO(g)△H₁=+257kJ·mol^-1△S₁=+459J·mol^-1·K^-1△G₁=+122.9kJ·mol^-1
方法b：部分催化重整CH₃CH₂OH(g)+O₂(g)3H₂(g)+2CO(g)△H₂△S₂=+400J·mol^-1·K^-1△G₂
已知：298K时，相关物质的相对能量如图1。

①依据图1数据，计算方法b反应的△H₂=_____kJ·mol^-1。
②已知体系自由能变化：△G=△H-T△S，△G<0时反应自发进行。请从△G的角度分析方法a、b哪个更有利？______。
③在某恒温和恒压(p₀)体系中，CH₃CH₂OH和H₂O以系数比投料进行方法a制氢，若平衡时H₂的产率为50%，该条件下方法a反应的平衡常数K_p=____。[如H₂的平衡压强p(H₂)= χ(H₂)×p，χ(H₂)为平衡系统中H₂的物质的量分数，p为平衡时总压]
(3)有化学工作者提出，在Ni－MgO催化剂中添加纳米CaO强化，开展“催化氧化重整”制氢，是一种优化的制氢方法。
方法c：CH₃CH₂OH(g)+2H₂O(g)+O₂(g)5H₂(g)+2CO₂(g)△H=-67kJ·mol^-1
①下列有关说法正确的是____。
A.方法c制氢时，充分提高廉价原料O₂的浓度，一定能增加氢气产率
B.方法c与a比，相同条件下方法c能耗更低，制氢速率更快
C.乙醇制氢的三种方法中原子利用率(期望产物的总质量与生成物总质量之比)大小关系为：c>a>b
D.方法c相当于方法b与水煤气变换CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)的优化组合水醇比对乙醇平衡转化率有较大影响
②已知：常压、800K，反应在Ni－MgO催化下，测得乙醇平衡转化率与水醇比关系如图。请在图2中画出相同条件下，添加纳米CaO强化下的乙醇平衡转化率曲线____。

【推荐3】甲烷的直接转化具有较高的经济价值，因此备受科学家关注。回答下列问题：
(1)用丝光沸石作催化剂可实现甲烷直接转化制备甲醇，合成方法有以下两种：
方法I：    kJ⋅mol
方法Ⅱ：   
已知：的燃烧热 kJ⋅mol；    kJ⋅mol。
则___________。
(2)某工厂采用(1)中方法I生产甲醇。在恒温恒压的密闭容器内充入1 mol 、0.5 mol 和0.5 mol He，测得压强为p MPa，加入合适催化剂后开始反应，测得容器的体积变化如下。

反应时间/min	0	10	20	30	40	50
容器体积/L	4	3.7	3.55	3.45	3.4	3.4

①下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．单位时间内生成1 mol 的同时生成1 mol
B．平衡常数不再变化
C．容器内保持不变
D．混合气体的平均摩尔质量不再变化
②的平衡转化率为___________，该温度下的平衡常数为___________(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
(3)北京化工大学某课题组提出了利用光解水产氢过程中形成的活性氧物种活化甲烷直接制甲醇[(1)中方法Ⅱ]的策略。下列说法正确的是___________(填标号)。

A．水在光阳极上发生氧化反应生成

B．生成·OH自由基是化学反应

C．反应过程中C、H、O元素化合价均发生改变

D．在25℃、容积为V L的容器中，适当增大分压，有助于提高的生成速率

(4)某大学采用甲烷电催化氧化法制备甲醇，研究发现在NaCl的碱性电解液中更容易生成，甲烷在催化剂上可能的反应机理如下：
i：
ii：
iii：…
iv：
机理iii为___________。阴极的电极反应式为___________。

【推荐1】二氧化碳的固定和转化是科学家研究的重要课题。
(1)以和为原料合成乙烯，反应过程分两步进行，能量变化示意图如下(实线部分)：

写出加氢合成乙烯的热化学方程式_______(反应热选用字母表示)。
(2)研究表明，CO和在催化剂的作用下发生如下两个反应：
Ⅰ. ；
Ⅱ.
反应Ⅱ的能量变化如上图虚线所示。
已知：的选择性，回答下列问题：
①某科研团队在相同条件(温度、压强、投料比等均一样)，经过相同反应时间(未达平衡)，测得如表数据：

催化剂	CO转化率(%)	乙烯选择性(%)
甲	40	60
乙	52	56
丙	63	40

上述反应条件下，选择催化剂_______时，乙烯的产率最大。
②团队选用某催化剂，在压强、投料比，反应时间等其他条件不变的情况下，测得CO转化率随温度的变化如图所示。

得出为工作温度的结论，其原因是：_______。D点为对应温度下转化率最高点，分析DE段转化率下降的原因：_______。
③进一步研究表明，温度为，CO：为1：2的条件，当反应达到平衡时，测得压强为P，CO的转化率为70%，的平衡选择性为。则的转化率为：_______，反应Ⅰ的压强平衡常数表达式_______。
(3)进一步研究表明，可以通过电化学方法由CO制备乙烯，下图a、b均为阴极的示意图，图为生成乙烯的法拉第效率(描述电能利用率的量)与电压的曲线：

你觉得选用装置_______更合适，写出其电极反应式：_______。