1 . 脱除沼气中的H₂S具有重要意义，脱除H₂S有多种方法。
(1)受热分解法。将H₂S和CH₄混合气导入热解器，反应分两步进行。
反应Ⅰ：2H₂S(g)=2H₂(g)+S₂(g)   =169.8kJ/mol
反应Ⅱ：CH₄(g)+S₂(g)=CS₂(g)+2H₂(g)   =63.7kJ/mol
现将硫化氢和甲烷按照2：1体积比投料，并用N₂稀释，常压和不同温度下反应，反应相同时间后，H₂、S₂和CS₂体积分数如图所示。

①2H₂S(g)+CH₄(g)=CS₂(g)+4H₂(g)   =___________。
②1050℃时，H₂的体积分数为___________。
③在950℃~1150℃范围内，其他条件不变，随着温度的升高，S₂(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是___________。
(2)光电催化法。某光电催化法脱除H₂S的原理如图所示。

①利用光电催化脱除H₂S的过程可描述为___________。
②与受热分解法相比，光电催化法的优点是___________。
(3)催化重整法。Fe₂O₃可以用作脱除H₂S的催化剂，脱除过程如图所示。

①Fe₂O₃脱除H₂S时需先进行吸附。利用如图乙进行吸附，比如图甲吸附能力强的原因是___________。
②脱除一段时间后，催化剂的活性降低，原因是___________。

2 . 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)。实现镍、钴、镁元素的回收。

已知：
①25℃时一些难溶氢氧化物的：

物质

②“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸()，的分子中含过氧键，它在水溶液中的第一步电离完全，第二步电离微弱。
回答下列问题：
(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为___________。
(2)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为___________；滤渣的成分为、、___________(填化学式)。
(3)“氧化”中保持空气通入速率不变，氧化率与时间的关系如下图。体积分数为___________时，氧化速率最大；继续增大体积分数时，氧化速率减小的原因是___________。

(4)“钴镍渣”中得到的在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为___________。
(5)“沉镁”中，25℃时为使沉淀完全(c(Mg²⁺)≤10^-5mol/L)，需控制溶液的pH为___________。

4 . 利用CO₂和 H₂可制得甲烷，实现资源综合利用。
已知：I．   ₂₂₂₁^-1
II． CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(g)        △H₂=-165.0 kJ·mol^-1
在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO₂和H₂混合气体通过装有催化剂的反应器， 反应相同时间， CO₂转化率和 CH₄选择性随温度变化关系如图所示。
CH₄选择性=

下列说法不正确的是

A．反应Ⅱ：2E(C=O)+4E(H-H)<4E(C-H)+4E(H-O)(E表示键能)

B．240℃时，其他条件不变，增大压强能提高CO2的转化率

C．在260~300℃间， 其他条件不变， 升高温度 CH4的产率增大

D．320℃时CO2的转化率最大，说明反应I和反应II一定都达到了平衡状态

5 . 氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。
(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是___________(至少答出两点)。
(2)氢气可用于制备，已知：


其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则的_______0(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：达到化学平衡。下列有关叙述正确的是___________。
a．容器内气体压强保持不变
b．吸收只需
c．若升高温度，该反应的平衡常数增大
(4)是一种储氢合金。350℃时，与反应，生成和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。与反应的化学方程式为___________。
(5)电解法制取可同时获得氢气：，工作原理如图所示、通电后，铁电极附近生成紫红色，镍电极有气泡产生。若溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：只在强碱性条件下稳定，易被还原。

①电解一段时间后，降低的区域在___________。(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出的原因是___________。
③随初始的变化如图，分析M、N点低于最高值的原因：___________。

6 . 氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。
(i)太阳光催化分解水：
(ii)焦炭与水反应：
(iii)甲烷与水反应：
(1)反应i中主要的能量转化为___________；你认为通过此途径进行工业化生产的最突出优点是___________。
(2)相同温度压强下，若分别以i、ii反应生成，反应ii比i要少吸收___________kJ热量；你认为ii反应需要吸热较小的原因可能是___________(从角度考虑)。
(3)①写出反应的化学平衡常数的表达式：___________
②一定温度下，iii反应中使用催化剂后，下列物理量能保持不变的有___________。
A．焓变       B．反应活化能       C．活化分子百分比       D．平衡常数
(4)①利用上述热化学方程式，推测反应___________；
②键能也可以用于估算化学反应的反应热()。下表是部分化学键的键能数据：

化学键	P-P	P-O	O=O	P=O
键能()	172	335	498	X

已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/mol，白磷()的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中___________。

7 . 二氧化碳的排放受到环境和能源领域的关注，其综合利用是研究的重要课题。
Ⅰ．第19届亚洲运动会使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，利用焦炉气中的与从工业尾气中捕集的合成，实现循环内零碳排放。
(1)已知：反应I：    kJ/mol
反应Ⅱ：    kJ/mol
合成甲醇的反应： _______kJ/mol。
(2)催化加氢制甲醇可能的反应历程如下图。首先在Zn-Ga-O表面解离成2个，随后参与到的还原过程。

   

注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。
理论上，反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为_______。
(3)该催化条件下，主要的副反应为：。实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为4.0 MPa的反应釜中进行上述反应。为确保反应的连续性，需向反应釜中以进气流量0.04 mol/min、持续通入原料，同时控制出气流量。
①需控制出气流量小于进气流量的原因为_______。
②已知出气流量为0.03 mol/min，单位时间的转化率为60%，则流出气体中的百分含量为_______。
Ⅱ．高炉气中捕集制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如下图所示：

   

已知：T温度下，，
(4)T温度下，当吸收池中溶液的时，此时该溶液中_______。
(5)电解池中电催化还原为HCOOH。
①铂电极反应方程式为_______。
②铂电极上的副反应除析氢外，没有其它放电过程。若生成HCOOH的电解效率。当电路中转移3 mol 时，阴极室溶液的质量增加_______g。定义：

8 . CO₂的资源化利用具有重要的意义。
(1)合成尿素[CO(NH₂)₂]是利用CO₂的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现：
反应I：2NH₃(g)+CO₂(g)=NH₂COONH₄(s) ΔH₁=-272kJ·mol⁻¹
反应Ⅱ：NH₂COONH₄(s)=CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g) ΔH₂=138kJ·mol⁻¹
①二氧化碳和氨气合成尿素固体和水蒸气的反应自发进行的条件是_______(填“低温”、“高温”或“任意条件”)。
②MgO是CO₂和环氧乙烷合成碳酸乙烯酯的催化剂，可由MgCl₂与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应，先生成沉淀，过滤后将沉淀焙烧得到。已知向MgCl₂溶液中加入尿素生成的是Mg₅(CO₃)₄(OH)₂沉淀。与氢氧化钠作沉淀剂相比，用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好，其原因是_______。
(2)二氧化碳加氢制甲醇已经成为研究热点。甲醇合成主要发生反应的化学反应如下：
反应I：CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁=-49.01kJ·mol^-1
反应Ⅱ：CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=+41.17kJ·mol^-1
在密闭容器中，1.01×10⁵Pa、n_起始(CO₂)：n_起始(H₂)=1：3，其他条件相同时，反应温度对CO₂的转化率和CH₃OH的选择性的影响如图1、2所示。其中，CH₃OH的选择性可表示为×100%。
   
①图1，温度高于260°C时，CO₂的平衡转化率呈上升变化的原因是_______。
②图2，温度相同时CH₃OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释其原因是_______。
(3)用电化学方法还原CO₂将其转化为其它化学产品可以实现对CO₂的综合利用。图3是在酸性条件下电化学还原CO₂的装置。
   
已知法拉第效率(FE)表示为：FE(B)%=。控制pH=1、电解液中存在KCl时，电化学还原CO₂过程中CH₄(其他含碳产物未标出)和H₂的法拉第效率变化如图4所示。
   
①写出阴极产生CH₄的电极反应_______。
②结合上图的变化规律，推测KCl可能的作用是_______。
③c(KCl)=3mol/L时，22.4L(已折合为标准状况，下同)的CO₂被完全吸收并还原为CH₄和C₂H₄，分离H₂后，将CH₄和C₂H₄混合气体通入如图5所示装置(反应完全)，出口处收集到气体8.96L(不考虑水蒸气)，则FE(C₂H₄)%=_______。
   

9 . C_xH_y、NO_x、CO、CO₂、SO₂及固体颗粒物等会引起光化学烟雾、温室效应等，将污染物资源化是治理污染的一种有效途径。
I．
Ⅱ．
III．
(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______(填标号)。

A．增大H2的浓度，反应I、Ⅱ、Ⅲ的正反应速率都增加

B．加入反应I的催化剂，可提高CO的平衡转化率

C．反应Ⅱ：

D．升高反应温度，反应Ⅲ的正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动

(2)反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线如图所示，曲线②为反应_______(填“I”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)；结合各反应的△H，归纳llgK-T曲线变化规律：_______(任意一条即可)。
   
(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将CO、NO以一定流速通过两种不同的催化剂进行反应，测定尾气脱氮率(脱氮率即NO转化率)，结果如图所示，温度在400~450℃，曲线Ⅱ中脱氮率随温度升高快速增大的主要原因可能是_______。
   
(4)用电化学方法还原CO₂将其转化为其它化学产品可以实现对CO₂的综合利用。如图是酸性条件下电化学还原CO₂的装置示意图：
   
已知：法拉第效率(FE)的定义：。控制pH=1、电解液中存在KCl时，电化学还原CO₂过程中CH₄(其他含碳产物未标出)和H₂的法拉第效率变化如图所示。
   
①写出阴极产生C₂H₄的电极反应：______
②结合上图的变化规律，推测KCl作用的可能是_______。
③c(KCl)=3mol/L时，22.4L(已折合为标准状况，下同)的CO₂被完全吸收并还原为CH₄和C₂H₄，分离H₂后，将CH₄和C₂H₄混合气体通入如图所示装置(反应完全)，出口处收集到气体6.72L(不考虑水蒸气)，则FE(C₂H₄)=_______。