1 . “水煤气(CO和)”是化学工业常用的原料气，请回答：
I.已知：焦炭、CO的标准燃烧热分别为、，氢气燃烧的热化学反应方程式：
(1)试写出由焦炭和水蒸气生成水煤气的热化学反应方程式：___________
(2)下列说法正确的是___________

A．将煤炭在空气中直接加强热进行干馏，制备生成水煤气的原料焦炭

B．水煤气可经过催化合成获得液体燃料、碳氢化合物和含氧有机物

C．水煤气也可采用高温下煤和水蒸气直接作用制得

D．在恒压反应釜中，利用焦炭与水蒸气高温制备水煤气时，适当加快通入水蒸气的流速，有利于水煤气的生成

II.合成氨工厂以“水煤气”为原料，采用两段间接换热式绝热反应器(反应器中的催化剂对原料气的吸附时间长短，对原料气的转化率会造成一定影响)在常压下进行转换合成氨，装置如图。

A反应器中主要发生的反应为：
B反应器中主要发生的反应为：
主反应：
副反应：
由进气口充入一定量含CO、、、的混合气体，在B中充分反应，在T℃下，反应达到平衡后，测得混合气体各组分的物质的量分别为CO0.2mol、、、、和。
已知标准平衡常数：，其中表示标准压强()、、、表示各组分的分压，如，为体系中CO的物质的量分数
(3)T℃时，主反应的压强平衡常数___________
(4)平衡时CO的转化率为___________
(5)进气空速对反应产品的收率有一定的影响，实验测得在不同进气空速下，测得平衡时的收率如下图所示

①曲线中A点到B点变化的原因是：___________
②若将绝热转换反应器改为恒温转换反应器，试在图中画出随进气空速变化的收率曲线___。

2 . 二氧化硫在工业上和生活中有广泛的用途。
工业用SO₂和O₂反应合成SO₃反应的反应热(ΔH)、活化能(E_a正)为：SO₂(g)+O₂(g)SO₃(g)ΔH=-98.0kJ·mol^-1E_a正=125.5kJ·mol^-1
(1)三氧化硫的分解反应SO₃(g)SO₂(g)+O₂(g)的活化能E_a正=___________。
(2)下列关于工业用SO₂和O₂反应合成SO₃反应的理解正确的是___________。

A．增大氧气浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快

B．该反应的实际工业生产条件是高温、高压、合适的催化剂

C．当温度、压强一定时，在原料气(SO2和O2的比例不变)中添加少量惰性气体，会使平衡转化率减小

D．反应过程中，可将SO3液化，并不断将液态SO3移去，有利于提高正反应速率

(3)在1L体积可变的密闭容器，维持温度为500°C，压强为1×10⁵Pa和初始n(SO₂)=2mol，充入一定量的O₂，发生可逆反应：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)ΔH=-196kJ·mol^-1，SO₂平衡转化率α(SO₂)随O₂物质的量n(O₂)的变化关系如图1所示：
①在500°C时，SO₂平衡转化率随着O₂物质的量的增大而升高，解释其原因___________。
②其他条件不变，若改为在1L体积不变的密闭容器中发生上述可逆反应，请在下图中画出SO₂平衡转化率α(SO₂)随O₂物质的量n(O₂)的变化关系图___________。

(4)已知活化氧可以把SO₂快速氧化为SO_3.根据计算机模拟结果，在炭黑表面上O₂转化为活化氧的反应历程与能量变化如图2所示。下列说法不正确的是___________。

A．O2转化为活化氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程

B．每活化一个O2吸收0.29eV的能量

C．该过程中的最大能垒(活化能)Ea正=1.02eV

D．该催化反应的反应物在一定条件下达到相对能量为0.75eV的过渡态后，无需加热就能发生后续反应II、III和IV

(5)已知标准状况下，1L水能溶解VL二氧化硫气体，且饱和溶液中的SO₂有与水反应生成H₂SO₃，测得c(H⁺)=0.2mol·L^-1.计算该条件下的V=___________(已知H₂SO₃的第一步电离平衡常数K_a1=0.02，忽略第二步电离和溶液体积的变化，保留小数点后2位)。

3 . 推动的综合利用实现碳中和是党中央作出的重大战略决策。
(1)科学家利用电化学装置实现和两种分子的耦合转化，其原理如图所示：

①电极A上的电极反应式为___________。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗的和体积比为___________。
(2)一定条件可转化为， 。
①下列有关该反应的说法正确的是___________。
A．升高温度逆反应速率加快，正反应速率减慢
B．反应体系中浓度不再变化，说明反应达到平衡状态
C．恒温恒容下达到平衡后，再通入，平衡向正反应方向移动
D．平衡时，若改变体积增大压强，则、均变大
②某温度下恒容密闭容器中，和起始浓度分别为a和3a，反应达平衡时，转化率为b，该温度下反应的平衡常数___________。
③恒压下，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，分子筛膜能选择性分离出。P点甲醇产率高于T点的原因为___________。

(3)与丙烯催化合成甲基丙烯酸。催化剂在温度不同时对转化率的影响如图所示，300℃时转化率低于200℃和250℃的原因可能为___________。

4 . Ⅰ.铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁的氧化物循环分解水制H₂
已知：H₂O(l)=H₂(g)+1/2 O₂(g)　ΔH₁=a kJ•mol^-1
6FeO(s)+O₂(g)=2Fe₃O₄(s)　ΔH₂=b kJ•mol^-1
则：3FeO(s)+H₂O(l)=H₂(g)+Fe₃O₄(s)　ΔH₃=_______
(2)Fe₂O₃与CH₄反应可制备“纳米级”金属铁。已知，恒温恒容时，加入Fe₂O₃与CH₄发生反应：3CH₄(g)+Fe₂O₃(s)⇌2Fe(s)+6H₂(g)+3CO(g)
①此反应的化学平衡常数表达式为_______
②下列条件能判断该反应达到平衡状态的是_______
a.消耗1molFe₂O₃的同时，消耗3molCO
b.容器内气体的颜色不再改变
c.容器内压强不再改变
d.v_正(CH₄)=2v_逆(H₂)
Ⅱ.用CH₄还原NO₂的反应为CH₄(g)+2NO₂(g)⇌N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)，向两个容积均为2L温度分别为T₁、T₂的恒温恒容密闭容器中分别加入1mol CH₄和2mol NO₂，测得各容器中n(NO₂)随反应时间t的变化如图所示：

①T₁_______T₂(填“>”或“<”)。
②T₁时，40~80 min内，用N₂的浓度变化表示的平均反应速率为v(N₂)= _______
③T₁下，200 min时，向容器中再加入CH₄、NO₂和H₂O(g)各l mol，化学平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅲ.CaSO₄微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CO₂使其转化为CaCO₃，然后加酸浸泡除去，反应的离子方程式为CaSO₄+CO=CaCO₃+SO，室温下，该反应的化学平衡常数为_______(室温下，Ksp(CaCO₃)=3×10^-9，Ksp(CaSO₄)=9×10^-6)。

5 . 铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：

下列说法错误的是

A．该过程的总反应为

B．浓度过大或者过小，均导致反应速率降低

C．该催化循环中元素的化合价发生了变化

D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定

6 . 用FeCl₃、CuCl₂的混合溶液作吸收剂可吸收工厂排放的含H₂S的废气，从而减少空气污染并回收S，其过程如图所示(各步均进行完全)。下列叙述正确的是

A．①反应的离子方程式为： S2-+Cu2+= CuS

B．在转化过程中化合价没有变化的元素只有H

C．回收32gS时，理论上需要消耗标准状况O211.2 L

D．吸收剂吸收前后混合溶液中Fe3+、Cu2+浓度不变

7 . 氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，但减少含氮化合物对空气的污染也是重要的课题之一。
已知：N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g) ΔH₁=+180.0kJ·mol^-1
N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH₂=-92.4kJ·mol^-1
H₂的燃烧热为285.8kJ·mol^-1。
回答下列问题：
(1)写出NO与NH₃反应生成N₂和液态水的热化学方程式_______。
(2)研究者用负载Cu的ZSM-5分子筛作催化剂对NO催化分解，M表示催化剂表面活性中心，对该反应提出如下反应机理。分解产生的O₂浓度增大易占据催化剂活性中心M。
I：NO+M→NO-M       快；
II：2NO-M→N₂+2O-M 慢；
III：20-M⇌O₂+2M 快。
三个反应中，活化能较高的是_______(填“I”、“II”或“III”)；反应要及时分离出O₂其目的是_______。
(3)一密闭容器中，加入1molN₂、3molH₂发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，t₀时达到平衡，在t₁、t₃、t₄时均只改变某一个条件，如图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图。

①t₁、t₃时改变的条件分别是_______、_______。
②下列时间段中，氨的百分含量最低的是_______(填标号)。
a.t₀~t₁ b.t₂~t₃ c.t₃~t₄ d.t₅-t₆
③在恒温密闭容器中，进料浓度比c(H₂)：c(N₂)分别等于3：2、3：1、7：2时N₂平衡转化率随体系压强的变化如下图所示：

表示进料浓度比c(H₂)：c(N₂)=7：2的对应曲线是_______(填标号)，设R点c(NH₃)=xmol/L，则化学平衡常数K=_______(列出计算式)。

8 . 、的消除和利用是越来越多科学家关注的重要课题。
(1)已知： ；
；
。
试写出(g)和(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式：_______。
(2)在某恒压的密闭容器中充入，发生反应：。下列有关说法正确的是_______(填序号)。
a.反应的化学平衡常数表达式为
b.当反应达平衡时，(g)与(g)的物质的量之比保持不变
c.当密闭容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应已达平衡
d.当降低压强时，混合气体颜色加深
(3)利用合成二甲醚的原理为。在2L恒容密闭容器中充入(g)和(g)，在一定条件下发生上述反应，测得的转化率与温度的关系如图所示。

①W点：正反应速率_______(填“>”“＜”或“=”)逆反应速率。
②该反应的_______(填“>”“＜”或“=”)0。
③温度下，计算反应在内的平均速率__。温度下，上述反应的平衡常数_。
④其他条件不变，下列措施能同时提高化学反应速率和平衡转化率的是_______(填序号)。
a.通入     b.升高温度     c.及时分离出体系中的(g)        d.增大压强
(4)如图为电解精炼银的示意图，若b极有无色气体生成，该气体遇到空气变为红棕色，则b极生成无色气体的电极反应式为_______。

9 . 甲烷-CO₂重整反应可以得到用途广泛的合成气，已知方程式如下。回答下列问题：
CH₄(g)+CO₂(g)=2H₂(g)+2CO(g) ΔH>0
(1)相关物质的燃烧热数据如下表所示：

物质	CH4(g)	CO(g)	H2(g)
燃烧热(kJ·mol-1)	890.3	283.0	285.8

①     ΔH=___________kJ·mol^-1
②   用Ni基双金属催化，反应的活化能降低，ΔH___________(填“变大”、“变小”或者“不变”)
(2)控制其它条件不变，改变温度对合成气中甲烷质量分数的影响如图。

若充入a molCH₄，经过2小时后达到如右图A点，2小时内用CH₄表示的平均反应速率为___________mol/h(用a表示)；假设A为平衡态，此时压强为2MPa，平衡常数K_p=___________(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压x物质的量分数，保留2位小数)。
(3)甲烷的重整反应速率可以表示为η=k·p(CH₄) [p(CH₄)是指甲烷的分压]，其中k为速率常数。下列说法正确的是___________。
a.增加甲烷的浓度，η增大     b.增加CO₂浓度，η增大
c.及时分离合成气，η增大     d.通过升高温度，提升k
(4)已知在高温的条件下，会发生如下副反应：CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=+41.0 kJ·mol^-1，且温度越高副反应的转化率越高，化学上称之为“温度的选择性”。不同n(CO₂)/n(CH₄)配比随温度变化对平衡时n(H₂)/n(CO)配比的影响如图所示。

按n(CO₂)/n(CH₄)=2.5的配比进料，随温度升高，合成气n(H₂)/n(CO)配比“先增加后减小”。增加是因为高温有利甲烷分解的积碳反应，请解释“减小”的可能原因___________。
(5)一定温度下反应会出现积碳现象而降低催化剂活性。如图是Ni基双金属催化剂抗积碳的示意图。

结合图示：
①写出一个可能的积碳反应方程式___________。
② 金属钴能有效消碳的原因是___________。