1 . 和都是重要的能源物质，催化加氢合成甲醇是一种有效利用氢气且减少温室气体排放的方法。
(1)通过计算机分析，我们可从势能图认识加氢制甲醇在不同催化条件下存在的两种反应路径，如图所示，下列说法正确的是___________。

①甲酸盐路径的决速步是
②不考虑，两种路径中产生的含碳中间体种类均有6种
③该反应的活化能
④催化剂相同，使用不同的载体也可改变反应历程
(2)催化加氢合成甲醇的过程中会发生副反应。
副反应I：
副反应II：
主反应为
的选择性
的转化率
①在一定条件下，选择合适的催化剂只进行反应副反应I，控制和初始投料比为时，在不同温度下，，，达到平衡后，的转化率分别为50％、60％、75％，已知反应速率，、分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。最大的是温度_________(填“”、“”或“”，下同)，最大的是温度________。
②控制和初始投料比为时，温度对平衡转化率及甲醇和CO的产率的影响如图所示，则在250℃以上，升高温度的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是___________。为增大的产率，可采用的方法是___________(填一项即可)。

③一定条件下，在固定容积的容器中通入1mol和3mol发生上述反应，初始压强为p，达到平衡时，容器中的物质的量为0.4mol，物质的量为0.1mol，的转化率为70％，则的选择性为___________。主反应的平衡常数的计算表达式为___________(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。

2 . Mn₃O₄可用于电子工业生产软磁铁氧体，用作电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘等。软锰矿主要成分是MnO₂，还含有少量的Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，采用以下工艺流程可由软锰矿制得Mn₃O_4。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：

金属离子	Fe3+	Fe2+	Al3+	Mn2+
开始沉淀pH	1.9	7.0	3.0	8.1
完全沉淀pH	3.2	9.0	4.7	10.1

回答下列问题：
(1)“酸浸、还原”时，为了加快化学反应速率，可以采取的措施有_______(只需填一种)，“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有_______，铁屑与MnO₂发生反应的离子方程式为________。
(2)“调节pH”时加入H₂O₂溶液的目的是_________，“调节pH”的范围为______。
(3)“沉锰”时，其他条件一定，沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。

①50℃后，溶液温度越高，锰离子的沉淀率越低的原因是_______。
②配制氨水时，要用脱氧蒸馏水，原因是________。
(4)“氧化”时一般控制温度在80℃~85℃，可以采取的加热方法是_______，反应化学方程式为_______。

3 . 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，目前有以下制取氢气的方法：
(1)水煤气变换制氢：
已知：


水煤气变换制氢体系中，一定时间内，的添加情况与的体积分数关系如图。

①水煤气变换制氢反应的___________。
②添加后的体积分数增大的原因是___________(用化学方程式表达)。
③对比纳米和微，前者的体积分数更大的原因是___________。
(2)甲醇水蒸气重整制氢：。控制原料气，体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如图。

①甲醇水蒸气重整制氢反应在___________条件(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
②图中的压强由小到大的顺序是___________，理由是___________。
③温度为250℃、压强为P₂时，该反应的压力平衡常数K_p=___________(列出算式)。
(3)乙醇重整制氢两条途径的机理如下图，和催化剂(酸性)在反应中表现出良好的催化活性和氢气选择性，但经长期反应后，催化剂表面均发现了积碳，积碳量，试分析表面的积碳量最大的原因___________。

4 . 甲醚是重要的有机合成原料，甲醇制备甲醚的反应：；工业上常用CO₂或CO催化氢化法合成CH₃OH。回答下列问题：
(1)CO₂和H₂在某催化剂表面合成CH₃OH：，反应历程如图甲所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。该反应历程中活化能最小步骤的化学方程式为___________。已知(△H、△S随温度的变化不大)，随温度的变化关系如图乙所示，图中表示该反应的直线是___________(填代号)。

(2)CO催化加氢法合成CH₃OH，进而制备CH₃OCH₃的过程中涉及如下反应：
反应I：
反应II：
反应III：
①在298K，101kPa时，CO(g)、H₂(g)、CH₃OH(g)的摩尔燃烧焓如下表：

物质	CO(g)	H2(g)	CH3OH(g)
摩尔燃烧焓(△H)/(kJ·mol-1)	-283.0	-285.8	-726.5

则△H₂=___________。
②一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入2molCO(g)和4molH₂(g)制备，初始压强为p₀Pa，5min达到平衡时CO(g)的转化率为70%，c(CH₃OH)=2c(CH₃OCH₃)，且c(H₂)=0.9mol⋅L^-1.则0~5min内，v(CO)=___________mol。L^-1.min^-1；反应I的平衡常数K_p=___________(用p₀表示)；平衡后，保持温度和容器体积不变，向容器中再充入1molCO(g)和2molH₂(g)，重新达到平衡后，CH₃OCH₃(g)的物质的量分数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

5 . 低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。
(1)乙烷脱氢制乙烯
主反应：   
副反应：   
   
①标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa，由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。利用下表数据计算______。

物质
标准摩尔主成焓/		+52.3

②恒容条件下，有利于提高平衡转化率的措施是______（填标号）。
A．高温       B．高压       C．原料气中掺入       D原料气中掺入
③在800℃、恒容条件下加入1mol，此时压强为100kPa，进行脱氢反应，若测得平衡体系中气体有0.3mol、0.6mol、0.1mol和0.7mol，则主反应______。
(2)乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表。根据表格数据判断：

反应类型	反应	活化能
链引发	ⅰ	451
	ⅱ	417
链传递	ⅲ	47
	ⅳ	54
	ⅴ	181
链终止	ⅵ	0
	ⅶ	0

①链引发过程中，更容易断裂的化学键是______。
②链传递的主要途径为反应______→反应______（填序号），造成产物甲烷含量不高。
(3)使用进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下，乙烷转化率及乙烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b。
                       
①550~620℃，在反应初始阶段，温度越高，乙烷转化率越大的原因是__________________。
②该催化剂的最佳工作温度为______。

6 . 温室气体让地球发烧，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)在催化作用下由和转化为的反应历程示意图如下图。

在合成的反应历程中，下列有关说法正确的是___________(填字母)。
a．该催化剂使反应的平衡常数增大
b．过程中，有键断裂和键形成
c．生成乙酸的反应原子利用率等于100%
d．
(2)以为原料合成涉及的主要反应如下：
(主反应)
     (副反应)
①主反应的反应历程可分为如下两步，反应过程中能量变化如图所示：

i．
ii．
___________，主反应的决速步骤为___________(填“反应i”或“反应ii”)。
②向恒压密闭容器中充入和，温度对催化剂K—Fe—Mn/Si—2性能的影响如图所示，工业生产中主反应应选择的温度是___________。

7 . 乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志，羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。
主反应：
副反应：
(1)的燃烧热的燃烧热，，则___________。
(2)主反应的部分反应历程如下图所示(图中IS表示起始态，TS表示过渡态，FS表示终态)。这一部分反应中慢反应的活化能___________。

(3)提高乙烯平衡产率的方法是___________(任写两条)，提高乙烯单位时间产量的关键因素是___________。
(4)工业上催化氧化制乙烯时，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺入惰性气体，即将一定比例的和混合气体以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测得乙烯的产率如下图所示。

①曲线1中，a点右侧乙烯产量随温度升高而降低的原因是___________。
②两种催化剂比较，催化剂Ⅱ的优点与不足是___________。
(5)一定温度下，维持压强始终为p，向反应装置中通入、和的混合气体，经过后，反应达到平衡，此时乙烷的转化率为，乙烯选择性为，(乙烯选择性)。
①反应速率___________。
②已知：气体分压气体总压气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则主反应在该温度下的___________(列出计算式即可，不必化简)。

8 . 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