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)。

3 . 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。

回答下列问题：
(1)工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌，提高浸取速率的方法为____________（答出一条即可）。
(2)“氧化”时，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（），其中元素的化合价为______。
(3)已知：的电离方程式为、
①“氧化”时，先通入足量混合气，溶液中的正二价铁元素被氧化为，该反应的离子方程式为______；再加入石灰乳，所得滤渣中主要成分是、______。
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示，若混合气中不添加，相同时间内氧化率较低的原因是____________；的体积分数高于9.0%时，相同时间内氧化率开始降低的原因是____________。

(4)①将“钴镍渣”酸溶后，先加入溶液进行“钴镍分离”，写出“钴镍分离”反应生成
沉淀的离子方程式：______。
②若“镍钴分离”后溶液中，加入溶液“沉镍”后的滤液中，则沉镍率=______。[已知：，沉镍率=

4 . 环境保护是当今社会的热门问题，而氮的氧化物是大气污染的主要物质，研究氮的氧化物的反应对于减少大气污染有重要意义。回答下列问题：
I．汽车尾气中的NO对人体健康有严重危害，一种新技术用还原NO的反应原理为：   。该反应的能量变化过程如图：

(1)___________(用图中字母a、b、c、d表示)。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下有利于自发进行。
Ⅱ．汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使CO和NO两种尾气反应生成，可有效降低汽车尾气污染。
已知反应：   。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示：

(2)据图分析可知，___________(填“>”、“<”或“=”)；反应平衡后，改变以下条件能使速率和两种污染气体转化率都增大的是___________(填标号)。
a．压缩容器体积       b．升高温度       c．恒压充入氦气       d．加入催化剂
(3)反应在D点达到平衡后，若此时降低温度，同时压缩容器体积，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的___________点方向移动。
(4)E点的压强平衡常数___________(保留两位有效数字；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×该组分物质的量分数)。
(5)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1：1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示：

①250℃脱氮率较好的催化剂是___________(填“Cat-1”或“Cat-2”)。
②催化剂Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是___________。

5 . 一氧化二氮可以用作火箭氧化剂，在室温下稳定，易于储存和飞行使用。现利用汽车尾气中的NO与H₂反应来制备N₂O气体，回答下列问题。
(1)已知：H₂的燃烧热为286kJ·mol^-1
①　ΔH₁=+180kJ·mol^-1　
②　ΔH₂=+164kJ·mol^-1
③　ΔH₃=+44kJ·mol^-1
反应的ΔH=_____kJ·mol^-1.
(2)总反应分为两步进行：
第①步：2NO(g)=N₂O₂(g)。
第②步：_____。
实验发现，第①步反应几乎不影响总反应到达平衡所用的时间，由此推断，下列关于该反应叙述正确的是_____。(填序号)
A．更换催化剂，可改变反应的ΔH
B．步骤①的逆反应活化能一定小于②的
C．步骤②的有效碰撞频率小于步骤①
D．反应进程中N₂O₂属于中间产物
(3)在1093K时，NO与H₂以物质的量之比为2：1混合置于某密闭容器中，在恒温恒压(100kPa)的条件下，发生反应。达到平衡时，测得N₂O的体积分数为20％，该平衡的K_p=_____(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)既能提高NO的平衡转化率又能加快反应的速率，可采取的措施是(举两种)_____。

6 . 硫酸的消耗量是衡量一个国家化学工业发展水平的标志。以黄铁矿(主要成分为FeS₂)为原料生产H₂SO₄和Na₂S₂O₅。

请回答下列问题：
(1)FeS₂中铁元素的化合价为________。
(2)若要增大煅烧过程的反应速率，可采取的措施是________(任写一条即可)。
(3)若要检验Na₂S₂O₅是否变质生成了Na₂SO₄，所用的试剂是________。
(4)“氧化”时反应的方程式为，2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)        △H=-196.6kJ•mol^-1。
①在一定温度下，将2molSO₂和1molO₂放入容积为2L的密闭容器中反应，达到平衡时，测得容器内O₂的物质的量浓度为0.2mol•L^-1，则该反应的平衡常数为________。
②如表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO₂的转化率，从化学反应速率、化学平衡及生产成本、产量等角度综合分析，在实际生产中有关该反应适宜条件选择的说法不正确的有________。

温度/℃	平衡时的转化率
	0.1MPa	0.5MPa	1MPa	5MPa	10MPa
450	97.5	98.9	99.2	99.6	99.7
550	85.6	92.9	94.9	97.7	98.3

a.SO₂的转化率与温度成反比，故采用尽可能低的温度
b.该反应在450℃左右、0.1MPa(常压)下进行较为合适
c.SO₂的转化率与压强成正比，故采用尽可能高的压强
d.为了提高的SO₂的转化率，应使用合适的催化剂

7 . 从衣食住行到探索浩瀚宇宙，都有氮及其化合物的参与，但同时有毒含氮化合物的排放，也对环境产生污染。如何实现环境保护与资源利用的和谐统一，已成为我们的重要研究课题。
(1)工业上利用和可以合成，又可以进一步制备火箭燃料肼。
①　
②　
③　
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：_____。
(2)的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数，则的水溶液pH等于_____(忽略的二级电离和的电离，)。
(3)利用测压法在刚性密闭容器中研究℃时的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示：

反应时间/min	0	10	20	30	40
压强/MPa	15.00	14.02	13.20	12.50	12.50

①0～20min时，_____。
②℃时反应的平衡常数_____(为以物质的量分数表示的平衡常数)。若升高温度，的物质的量分数将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器，进行反应　，经过相同时间测得NO的转化率如图所示，图中cd段转化率下降的可能原因是(答2条)①_____，②_____。
       


(5)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作，从而使流程和设备简化，反应能耗降低，获得更大产品收率。我国科学家设计了与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应)。
①该装置中的离子交换膜为_____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②该电解池发生的总反应的化学方程式为_____。

8 . 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。以和为原料合成尿素   。合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示：

(1)第一步：   
第二步：   
①图中___________kJ/mol。(用或代数表达式)
②反应速率较快的是反应___________(填“第一步”或“第二步”)，原因是___________。
③能加快正反应速率且能提高平衡转化率的措施是___________(填序号)
A．高温                           B．降低浓度             C．高压                           D．分离出尿素             E．催化剂
(2)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol 的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。
A．和的物质的量之比保持不变时                    B．CO和的浓度相等时
C．反应速率：                           D．同时断裂1mol C-H键和2mol H-H键
②由图乙可知，压强___________(填“>”“<”或“=”，下同)；Y点速率___________。
③将上述反应放在恒温恒容密闭容器中反应，测得起始压强为，反应后甲烷转换率为50%。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X点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。

9 . CH₃OH是一种绿色燃料，可由CO或CO₂制备。工业上制备CH₃OH发生如下反应：反应1：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=-49.5kJ/mol
反应2：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.2kJ/mol
请回答：
(1)CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，该反应的ΔH=___________kJ/mol。
(2)将CO₂和H₂按1︰3通入密闭容器中发生反应1和反应2，改变反应温度，分别测得1MPa、3MPa、5MPa下CO₂的平衡转化率(α)以及3MPa时生成CH₃OH、CO选择性(S)的变化如图甲(选择性为目标产物在总产物中的比率)。

   

①代表5MPa下α(CO₂)随温度变化趋势的是曲线___________(填“a”“b”或“c”)。
②随着温度升高，a、b、c三条曲线接近重合的原因是___________。
③P点对应的反应2的平衡常数Kp=___________。
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率，原理如图乙所示。分子筛膜反应器可提高转化率的原因是___________。

   

⑤请在下图中画出5MPa时生成CH₃OH、CO选择性(S)随温度变化的曲线。__________

   

10 . 合理利用温室气体是当前能源与环境研究的热点。催化加氢可缓解对温室效应的影响，其原理为：
反应Ⅰ：   
反应Ⅱ：   
(1)已知相关物质的燃烧热数据如下表：

物质
燃烧热

已知   ，则___________。
(2)反应II的___________0(填“>”、“<”或“=”)请说明理由___________
(3)反应II中，正反应速率：，逆反应速率：，其中、分别为正、逆反应速率常数，仅受温度影响。下图(，T表示温度)所示a、b、c、d四条斜线中，有两条分别为和随T变化斜线，则表示随T变化关系的斜线是___________。
   
(4)在下，将和充入刚性密闭容器中，反应相同时间，温度对转化率如图所示。
   
①解释转化率在高于时，随温度升高先减小后增大的原因___________。
②假设只发生反应Ⅱ，当平衡产率为时，此时总压为。计算该温度下反应II的平衡常数为___________。(计算结果用分数表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)