1 . 乙烯是现代工业的重要原材料，研究工业制取乙烯有重要的意义。
(1)工业上用CO₂氧化C₂H₆制C₂H₄是化工工业的一个新课题，相关主要化学反应有：
Ⅰ.C₂H₆(g)+CO₂(g)C₂H₄(g)+H₂O(g)+CO(g)△H₁
Ⅱ.C₂H₆(g)+2CO₂(g)4CO(g)+3H₂(g)△H₂=+430kJ·mol^-1
反应的能量变化图如图所示：

①C₂H₆(g)+2CO(g)+3H₂(g)2C₂H₄(g)+2H₂O(g)△H=____kJ·mol^-1
②反应Ⅱ不利于反应Ⅰ中乙烯生成的原因是___；一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当___。
(2)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯，反应如下：2CH₄(g)C₂H₄(g)+2H₂(g)ΔH＞0，温度T时，向2L的恒容反应器中充入2molCH₄，仅发生上述反应，反应过程中CH₄的物质的量随时间变化如图所示：

实验测得v_正=k_正c²(CH₄)，v_逆=k_逆c(C₂H₄)·c²(H₂)，k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关，T温度时k_正与k_逆的比值为____；若将温度升高，速率常数增大的倍数：k_正___k_逆(填“＞”“=”或“＜”)。

2 . CO在工农业生产及科学研究中有着重要应用。
(1)CO催化脱氮：在一定温度下，向2L的恒容密闭容器中充入4.0molNO₂和4.0molCO，在催化制作用下发生反应：2NO₂(g)+4CO(g)⇌N₂(g)+4CO₂(g)△H=-127.8kJ/mol，测得相关数据如下：

时间 浓度	0min	5min	10min	15min	20min
c(NO2)/mol/L	2.0	1.7	1.56	1.5	1.5
c(N2)/mol/L	0	0.15	0.22	0.25	0.25

①其他条件不变，若不使用催化剂，则0～5min内NO₂的转化率将___。(填“变大”、“变小”或“不变”)
②下列表述能说明该反应已达到平衡状态的是___。(填序号)
A.CO的化学反应速率为N₂的4倍
B.气体的颜色不再变化
C.化学平衡常数K不再变化
D.混合气体的密度不再变化
③有利于提高该反应中NO₂平衡转化率的条件是___。(填序号)
A.高温低压        B.低温高压        C.高温高压       D.低温低压
(2)CO与Ni发生羰化反应形成的络合物可作为催化烯烃反应的催化剂Ni的羰化反应为：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)₄(g)△H＜0，T₀温度下，将足量的Ni粉和3.7molCO加入到刚性密闭容器中，10min时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的。则：
①0～10min内平均反应速率v(Ni)=___g/min。
②研究表明，正反应速率v_正=k_正•x⁴(CO)，逆反应速率v_逆=k_逆•x[Ni(CO)₄](k_正和k_逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，x为物质的量分数)，计算T₀温度下的=___。
(3)CH₄与CO₂经催化反应可制得合成气：CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g)ΔH
已知：反应1：CH₄(g)=C(s)+2H₂(g)ΔH₁=+75kJ/mol
反应2：2CO(g)=C(s)+CO₂(g)ΔH₂=-172kJ/mol则该催化反应的ΔH=___kJ/mol。
(4)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用阴极电解产生的活性原子H将碱性溶液中的NO还原为N₂，工作原理如图所示。

①写出活性原子与NO反应的离子方程式___。
②若阳极生成标准状况下2.24L气体，理论上可除去NO的物质的量为___mol。

3 . 以废旧磷酸亚铁锂电池正极片(、炭黑和铝箔等)为原料制备锰酸锂()的流程如图所示。

回答下列问题：
(1)中Fe元素的化合价为_________；“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是__________。
(2)“碱浸”中发生反应的离子方程式为________________________________。
(3)“浸取”中加入的作用为________________；“沉铁”过程所得滤渣为白色固体，其主要成分是________________。
(4)已知碳酸锂的分解温度为。当“焙烧”温度达到时，开始有产生，可能的原因是________________；可以利用溶液与溶液反应制备，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
(5)写出“焙烧”过程中生成锰酸锂的化学方程式_________________________________。

4 . 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。

(1)化学家GethardErtl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程，示意如图：

下列说法正确的是___(选填字母)。

A.①表示N₂、H₂分子中均是单键

B.②→③需要吸收能量

C.该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成

(2)关于合成氨工艺的理解，下列错误的是___。

A.合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，可用勒夏特列原理解释

B.使用初始反应速率更快的催化剂Ru，不能提高平衡时NH₃的产量

C.合成氨工业采用10MPa一30MPa的高压，是因常压下N₂和H₂的转化率不高

D.将合成后混合气体中的氨液化，剩余气体可以循环利用

(3)如图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1∶3时，平衡混合物中氨的体积分数[φ(NH₃)]。

①若分别用v_A(NH₃)和v_B(NH₃)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则v_A(NH₃)___v_B(NH₃)(填“＞”、“＜”或“=”)。

②在250℃、1.0×10⁴kPa下，N₂的转化率为___%(计算结果保留小数点后1位)。

(4)N₂和H₂在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，随着温度上升，单位时间内NH₃产率增大，但温度高于900℃后，单位时间内NH₃产率逐渐下降的原因___。

(5)研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率(mmol•min^-1)。

催化剂	Ru	Rh	Ni	Pt	Pd	Fe
初始速率	7.9	4.0	3.0	2.2	1.8	0.5

①不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是___(填写催化剂的化学式)。

②温度为T，在一体积固定的密闭容器中加入2molNH₃，此时压强为P₀，用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为50%，则该温度下反应2NH₃(g)N₂(g)+3H₂(g)用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p=___。[已知：气体分压(p_分)=气体总压(p_总)×体积分数]

5 . 运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)反应：N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g)       △H₁=+180.5kJ·mol^－1
2NO(g)+2CO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g)        △H₂
已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol^－1，则△H₂=________。
(2)升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O₂(g) ⇌2NO₂(g)的反应历程分两步：
Ⅰ.2NO(g)⇌N₂O₂(g)(快)；v_1正=k_1正·c²(NO)；v_1逆=k_1逆·c(N₂O₂)   △H₁＜0
Ⅱ.N₂O₂(g)+O₂(g)=2NO₂(g)(慢)；v_2正=k_2正·c(N₂O₂)c(O₂)；v_2逆=k_2逆·c²(NO₂)   △H₂＜0
请回答下列问题：
①一定温度下，反应2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)达到平衡状态，请写出用k_1正、k_1逆、k_2正、k_2逆表示的平衡常数表达式K=_________。
②决定2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)速率的是反应_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，反应Ⅰ的活化能E₁与反应Ⅱ的活化能E₂的大小关系为E₁______E₂(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是______。
A.k_2正增大，c(N₂O₂)增大                           B.k_2正减小，c(N₂O₂)减小
C.k_2正增大，c(N₂O₂)减小                           D.k_2正减小，c(N₂O₂)增大
(3)在一定温度下向容积为2L的密闭容器中加入0.5molNO、0.5molCO，此时容器总压为P₀kPa，发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g)，4min时达平衡，此时测得氮气的物质的量为0.2mol，则0－4min内用CO₂表示的的平均速率为_______kPa·min^－1，用平衡分压表示的平衡常数K_P=__________(用含有P₀的代数式表示)。达平衡后，若改变下列条件，既能加快反应速率又能提高NO的转化率的是_______
A.增大压强       B.降低温度       C.再加入0.5molNO、0.5molCO       D.分离出部分N₂

6 . 氮氧化物（NOx）是严重的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。回答下列问题：
（1）氧化还原法消除NOx的转化如下：

已知：NO(g)+O₃(g)=NO₂(g)+O₂(g)△H=－201kJ·mol^-1
2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)△H=－116kJ·mol^-1
反应I只有一种生成物，则反应I的热化学方程式为_______________。
（2）柴油机氮氧化物(NOx)处理技术是一种系统简单，占用空间较小的柴油车尾气处理技术，氮氧化物主要在催化转化装置中被处理。柴油发动机工作时在稀燃(O₂充足、柴油较少)和富燃(O₂不足、柴油较多)条件下交替进行，催化转化装置中的物质变化如图所示。

①BaO吸收NO₂的化学方程式是______________。
②研究CO₂对BaO吸收氮氧化物的影响，一定温度下，测得气体中CO₂的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如图所示。

下列相关分析中正确的是_______________。
A.一定范围内，氮氧化物吸收率随CO₂体积分数的增大而下降，原因可能是BaO与CO₂反应生成BaCO₃，覆盖在BaO表面
B.当CO₂体积分数达到10%~20%时，氮氧化物吸收率依然较高，其原因可能是BaCO₃在一定程度上也能吸收NOx
C.若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，柴油中的硫氧化为SO₂，2BaO+2SO₂+O₂=2BaSO₄，BaO吸收氮氧化物的能力会下降至较低水平
D.以上分析均不对
（3）用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图所示。

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为反应的离子方程式为_______________。
②溶液的pH对NO去除率影响的原因是_______________。

7 . 某无色溶液中可能含有CrO、NH、SO、Mg^2＋、Al^3＋、K^＋、SO、Cl^－、NO中的一种或几种，已知所含离子的物质的量浓度相等。取甲、乙两支试管分别加入1mL该溶液进行如下实验：①向甲中加入适量稀盐酸，无明显现象；②向乙中逐滴滴加NaOH溶液至过量并加热，现象为先有白色沉淀产生，进而产生刺激性气味气体，最后白色沉淀完全溶解。对于该溶液中的离子成分，下列说法正确的是(　　)

A．一定含有NH、Al3＋、SO、Cl－、NO

B．一定不含CrO、SO、Mg2＋、NO

C．可能含有Mg2＋、K＋、Cl－、NO

D．一定不含CrO、SO、Mg2＋、SO

8 . 关于水煤气变换反应CO(g)+H₂OCO₂(g)+H₂(g)(简称WGS)，目前普遍接受的表面氧化还原机理的可能基元反应步骤如下：
①H₂O+* H₂O^* ②H₂O^*+*OH^*+H^*③OH^*+^*O^*+H^* ④2H^*+*H₂+2^*
⑤CO+*CO^*⑥CO^*+O^*CO₂^*+* ⑦CO₂^*CO₂+*
其中*表示催化剂表面活性位，X*表示金属表面吸附物种。
表1   WGS反应中可能基元反应步骤的活化能数值(单位：kJ·mol^-1)

注：表中X(111)表示不同金属的同一晶面，110与111表示不同晶面。
(1)分析表中数据，该机理中WGS反应的速率控制步骤是___________(填序号)。
(2)由表中数据可计算Cu(111)催化WGS反应的焓变△H=____kJ·mol^-1。

(3)WGS反应的速率表达式：V_正=k_正·c(CO)·c(H₂O)，v_逆=k_逆·c(CO₂)·c(H₂)(k_正、k_逆为化学反应速率常数，只与温度有关)。图1是反应速率常数的自然对数与温度倒数的关系图象。由图1可判断550K～600K温度范围内，四种催化剂中活性最好的是_______________。
(4)已知T₁时WGS反应的K_P=18。温度分别为T₂、T₃(已知T₁>T₂>T₃)时WGS反应中CO和CO₂分压随时间变化关系如图2所示，催化剂为Au(111)，实验初始时体系中的p(H₂O)和p(CO)相等，p(CO₂)和p(H₂)相等。则T₂时，表示p(CO)、p(CO₂)的曲线分别是_________、_________；T₂、T₃时WGS反应的K_P分别为______、_______。

9 . 铑的配合物离子[Rh(CO)₂I₂]^－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。

下列叙述错误的是

A．CH3COI是反应中间体

B．甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H

C．反应过程中Rh的成键数目保持不变

D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O

10 . 乙烷是一种重要的化工原料，可用作制冷剂、燃料、制备乙烯的原料。
请回答下列问题：
I.乙烷蒸汽裂解技术是工业上应用成熟的乙烯制备方法：C₂H₆(g)C₂H₄(g)+H₂(g) △H。
（1）已知：C₂H₆(g)、H₂(g)和CH₂CH₂(g)的标准燃烧热分别是1560kJ·mol^-1、285.8kJ·mol^-1和1411.0kJ·mol^-1，则△H=___。
（2）1000℃时，在某刚性密闭容器内充入一定量的C₂H₆(g)，只发生反应C₂H₆(g)CH₂=CH₂(g)+H₂(g)△H，若平衡时容器中总压为pPa，乙烷的转化率为α，则该反应的平衡常数K_P=__Pa(用含p、α的代数式表示，K_P为用分压表示的平衡常数)。已知1000℃时该反应的K_P=4×10⁴Pa，若p=2.1×10⁵，则α=__。达到平衡后，欲同时增大反应速率和α，可采取的措施有__(填选项字母)。
A.升高温度                       B.通入惰性气体
C.增加乙烷浓度                 D.加入催化剂
II.乙烷催化氧化裂解法是一种新型的制备乙烯的方法：C₂H₆(g)+O₂(g)C₂H₄(g)+H₂O(g)△H=-149kJ·mol^-1。
（3）在乙烷氧化过程中，若过高，则会导致乙烷转化率降低，且易形成积碳。800℃时，当n(C₂H₆)和n(O₂)的混合气以一定流速通过反应器时，混合气中的比值对乙烷氧化裂解制乙烯的反应性能的影响如图1所示：

①n的最佳比值应为__。
②较低时，生成乙烯的选择性较低的原因可能为__。
Ⅲ.我国科学家利用固体氧化物电解池成功实现了乙烷电化学脱氢制备乙烯，装置如图2所示：

（4）通入CO₂的电极为___极(填“阳”或“阴”)；C₂H₆生成C₂H₄的电极反应式为__。