1 . 一种高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量等，其中含量较大。研究人员设计了如下流程，制得了金属锰。

已知：①金属离子的与溶液pH的关系如下图所示：

②金属硫化物的溶度积常数如下表。

金属硫化物

回答下列问题。

(1)碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，硫化物中的硫元素被氧化为单质，铁元素变成氢氧化铁。写出该过程中硫化亚铁反应的化学方程式___________；
(2)根据矿物组成，脱硫时能被溶解的物质是___________；
(3)若未经脱硫直接酸浸，会产生的污染物是___________；
(4)酸浸时主要含锰组分发生反应的化学方程式为___________，酸浸时，加入的作用是___________(用离子方程式表示)；
(5)调溶液到5左右，滤渣2的主要成分是___________，加入适量的除去的主要离子是___________；
(6)除杂后的溶液通过电解制得金属锰，若生成金属锰，则阳极放出的气体在标准状况下的体积为___________L。

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。

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=

3 . 有效利用二氧化碳对实现“碳中和”意义重大。
(1)现代工业技术可从空气或工业尾气中捕获，可作为捕获剂的有___________。
a．溶液    b．氨水    c．溶液
(2)科研人员利用催化剂，将与H₂合成，主要反应的热化学方程式如下。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：___________。
(3)使用惰性电极电解CO₂制取甲醇的反应装置如图所示：电极a接电源___________极(填“正”或“负”)：生成甲醇的电极反应式为___________。

(4)CO₂可催化加氢生成HCOOH，其过程为：向KOH溶液中通入CO₂转化为HCO，一定条件下再通入H₂可反应生成HCOO^-，进一步生产HCOOH。HCOO^-产率()曲线见图。当温度高于80℃时，HCOO^-的产率下降，可能的原因是___________。

(5)中国科学院于2021年首次实现CO₂到淀粉的合成。部分反应历程见图所示，用化学方程式表示该历程为___________、___________。

4 . 利用向制取生物柴油的副产物甘油(C₃H₈O₃)中通入一定量的水蒸气，可实现重整制氢。经一系列反应可获得H₂、CO、CO₂、CH₄等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高H₂产率。请回答：
(1)制氢的几个主要反应如下
反应1：C₃H₈O₃(g)=3CO(g)+4H₂(g) ΔH₁=+340kJ•mol^-1
反应2：CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH₂=-41kJ•mol^-1
反应3：CH₄(g)+2H₂O(g)=CO₂(g)+4H₂(g) ΔH₃=+165kJ•mol^-1
反应4：CO(g)+3H₂(g)=CH₄(g)+H₂O(g) ΔH₄=-206kJ•mol^-1
①反应1的反应的ΔS_____0(填“＞”、“=”、“＜”)，_____(填“高温”或“低温”)自发。
②温度控制不当，气相产物之间会发生积碳副反应从而影响氢气产率，反应如下：
CO(g)+H₂(g)C(s)+H₂O(g) K_p1，
CO₂(g)+2H₂(g)C(s)+2H₂O(g) K_p2；
若仅考虑积碳副反应，一定温度下，测得在1.0MPa恒压反应体系中达到平衡时组分的分压(即组分的物质的量分数×总压)，p(H₂O)=p(CO₂)=p(CO)=0.3MPa，则平衡常数K_p1=_______。
③生产过程中，为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响，下列措施合适的是_______(填序号)。
A.减小压强                       B.通入过量的氧气
C.通入适量的水蒸气          D.选择合适的催化剂
④上述各反应达到平衡时，体系中各物质的物质的量分数受温度的影响如图：
       
900K后，H₂的物质的量分数变化主要受反应_______(填“1”、“2”、“3”、“4”)影响。
(2)反应2的一种催化机理是生成中间体甲酸，此时甲酸在金属氧化物催化剂表面的催化机理如图：
       
下面关于脱氢的反应历程表示正确的是______(^*表示在催化剂表面吸附态)(填序号)。
A.HCOOH^*=HCOO^*+H^*
B.HCOO^*=CO^*+H₂O^*
C.H^*+H^*=H₂*

5 . 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法，反应方程式为：
(1)实际生产过程中，通常向乙苯中掺混氮气(N₂不参与反应)，保持体系总压为100kPa下进行反应，不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N₂的物质的量之比，取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。

①乙苯催化脱氢反应的_______0(填“>”或“<”)。
②投料比m为1∶9的曲线是_______(填m₁、m₂、m₃或m₄)。
③保持投料比不变，在恒温恒压的条件下进行反应，下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是_______(填字母)。
A．        B．容器内气体密度不再变化
C．容器内苯乙烯与H₂的分子数之比不再变化       D．容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来，有研究者发现若将上述生产过程中通入N₂改为通入CO₂，在CO₂气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行，反应历程如图：
   
①该过程中发生的总反应化学方程式为_______。
②根据反应历程分析，催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大，如果催化剂表面碱性太强，会降低乙苯的转化率，碱性太强使乙苯转化率降低的原因是_______(写一点即可)。
③一定温度下，向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO₂起始压强为p₀，若平衡时容器内气体总物质的量为5mol，乙苯的转化率为_______，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p=_______(用含p₀的代数式表示，某气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数)。

6 . 为了应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”等目标。和是两种主要的温室气体，以和为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：
(1)工业上催化重整是目前大规模制取合成气(CO和的混合气)的重要方法，其原理为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
和反应生成和的热化学方程式为_______。
(2)将和加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K，压强100kPa)，发生反应Ⅰ，不考虑反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率，p为分压(分压=总压×物质的量分数)，若该条件下，当分解20%时，_______。
(3)将和在一定条件下反应可制得合成气，在1L恒容密闭容器中通入与，使其物质的量浓度均为，一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：
   
①压强、、、由小到大的关系为_______。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作)，如果，计算X点的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，结果精确到0.01)。
③下列能说明该反应已达平衡状态的是_______(填字母)。
a．单位时间内有4molC-H键断裂，同时有4molH-H键生成
b．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
c．混合气体的密度不随时间变化
d．体系中保持不变
(4)科学家研究出如图所示装置，可以将温室气体转化为燃料气体CO。该装置工作时，移动的方向为_______(填“a→b”或“b→a”)，b电极的电极反应式为_______。
   

7 . 当前，科学家成功利用和合成了、，这对节能减排、降低碳排放具有重大意义。回答下列问题：
(1)在标准状态下，由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩乐生成焓。(已知：单质的标准生成焓有)。几种物质的标准摩尔生成焓如下：

物质

写出由与反应生成与的热化学方程式：___________。
(2)水煤气变换反应的机理被广泛研究，其中有一种为羧基机理。某催化剂催化反应(*表示吸附态、表示活化能)步骤如下：
Ⅰ.   
Ⅱ.___________   
Ⅲ.   
Ⅳ.___________   
①请补充其中Ⅱ的反应式：___________。
②反应的决速步骤是___________(填序号)。
(3)利用和重整发生：   ，在恒容密闭容器中通入物质的量均为2 mol的和，在一定条件下使和发生上述反应，的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示：
   
①结合图示，___________(填“大于”或“小于”)。
②若平衡时气体的总压强为，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则x点对应温度下反应的平衡常数___________(已知：气体分压气体总压气体的物质的量分数)。
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料，装置如图2所示。写出铜电极上产生的电极反应式：___________。
   

8 . 甲烷在化学工业中应用广泛。回答下列问题：
(1)捕集合成涉及下列反应：
Ⅰ.              平衡常数
Ⅱ.              平衡常数
①相关物质相对能量大小如图所示，则_______，升高温度，_______(填“增大”或“减小”)。

②起始物时，反应在不同条件下达到平衡，240℃时甲烷的物质的量分数与压强p的变化关系、时与温度T的变化关系如图所示，图中对应、两点的速率：_______(填“大于”、“小于”或“等于”)；若点与的分压相同，则_______，反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数_______。

(2)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一。恒压、750℃时，和反应经如图流程(主要产物已标出)可实现高效转化。

其中过程Ⅱ主要发生如下反应：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
过程Ⅱ平衡后通入，反应ⅲ的化学平衡将_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，重新平衡时_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

9 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。根据所学知识回答下列问题：
I.在一定条件下，CO₂(g) +4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH₁ 。
已知：①常温常压下，H₂和CH₄的燃烧热(ΔH)分别为- 285.5kJ ·mol^-1和-890.0 kJ ·mol^-1；
②H₂O(l)=H₂O(g) ΔH₂=+44.0 kJ ·mol^-1。
(1)ΔH₁=_______ kJ ·mol^-1。
(2)在某一恒容密闭容器中加入CO₂、H₂，其分压分别为15 kPa、30 kPa，加入催化剂并加热使其发生反应CO₂(g) +4H₂(g)⇌CH₄(g)+ 2H₂O(g)。研究表明CH₄的反应速率v(CH₄)=1.2×10^-6 p(CO₂)·p⁴(H₂) kPa·s^-1，某时刻测得H₂O(g)的分压为10 kPa，则该时刻v(H₂)=_______。
(3)其他条件一定时，不同压强下，CO₂的转化率和CH₄的产率如图所示。则CO₂甲烷化应该选择的压强约为_______MPa；CH₄的产率小于CO₂的转化率的原因是_______。

(4)不同条件下，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：4投料发生反应[副反应为CO₂(g)+ H₂(g)⇌CO(g) +H₂O(g) ΔH₃>0]，CO₂的平衡转化率如图所示。

①压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是_______。
②压强为p₁时，随着温度升高，CO₂的平衡转化率先减小后增大。解释温度高于600°C之后，随着温度升高CO₂转化率增大的原因：_______。
II.某研究团队经实验证明，CO₂在一定条件 下与H₂O发生氧再生反应：CO₂(g)+2H₂O(g)⇌CH₄(g)+2O₂(g) ΔH₁= +802.3 kJ·mol^-1。
(5)恒压条件下，按c(CO₂)：c(H₂O)=1：2投料，进行氧再生反应，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度关系如图。

350℃时，A点的平衡常数K=_______ (填计算结果)。 为提高CO₂的转化率，除改变温度外，还可采取的措施为_______。

10 . 含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。
I.在1L的密闭容器内，800℃时反应体系中，n(NO)随时时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

(1)0～2s内该反应的平均速率_______，达平衡时NO的转化率为_______。
(2)写出该反应的平衡常数表达式_______。已知：，则该反应是_______反应(填“吸热”“放热”)。
(3)如图表示的变化的曲线是_______。

(4)不能说明该反应已达到平衡状态的是_______。

A．	B．容器内压强保持不变
C．	D．容器内气体密度保持不变

(5)为使该反应的反应速率增大，且可以提高NO转化率的是_______。

A．及时分离出	B．增大的浓度
C．适当升高温度	D．选择高效催化剂

Ⅱ.肼()可用做发射卫星的火箭燃料。已知：
①   
②   
(6)写出气态肼和生成氮气和水蒸气的热化学方程式_______。