2 . 化学工业为世界能源消费生产了多种能源物质。
(1)在常温常压下，H₂和C₃H₈的混合气体共3mol完全燃烧生成CO₂和液态水放出2792kJ的热量。
已知：   
   
则该混合气体中，H₂和C₃H₈的体积比为___________。
(2)一种利用太阳能将甲烷重整制氢原理的示意图如下：

①第I步反应的还原剂是___________。
②NiO·Fe₂O₃在整个反应过程中的作用是___________。
③反应每消耗1molCH₄，理论上可生成标准状况下H₂的体积为___________。
(3)在催化剂光照条件下，CO₂和H₂O可转化为CH₃OH，该反应的化学方程式为：。一定条件下，在2L恒容密闭容器中充入0.50molCO₂和1.00mol水蒸气进行上述反应，测得随时间的变化如下表所示：

时间/min	0	1	2	3	4	5	6
	0.00	0.040	0.070	0.090	0.100	0.100	0.100

①用H₂O(g)表示0～3min内该反应的平均反应速率为___________。
②第4分钟时___________(填“大于”“小于”或“等于”)第3分钟时。
③能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A．                    B．
C．容器内密度保持不变                    D．容器内压强保持不变
④上述反应达到平衡时二氧化碳的转化率为___________。

3 . 利用向制取生物柴油的副产物甘油（）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、CO、、等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高产率。请回答：
(1)制氢的几个主要反应如下
反应1：   
反应2：   
反应3：   
反应4：   
（1）计算______，并判断该反应的自发性______。
(2)①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：
，   ；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），，则平衡常数______。
②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
③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，请结合图像解释，在图示温度范围内随着温度升高的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是______。

(3)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．
B．
C．

4 . 第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。在熔融状态下，可用金属钠制备金属钾；MgCl₂可制备多种镁产品；铝—空气电池具有较高的比能量，在碱性电解液中总反应为4Al+3O₂+4OH^-+6H₂O=4[Al(OH)₄]^-。高纯硅广泛用于信息技术领域，高温条件下，将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl₃)，再经氢气还原得到高纯硅。硫有多种单质，如斜方硫(燃烧热为297kJ·mol^–1)、单斜硫等。H₂S可除去废水中Hg²⁺等重金属离子，H₂S水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。SO₂催化氧化是工业制硫酸的重要反应之一，常用V₂O₅作催化剂。下列化学反应表示正确的是

A．斜方硫燃烧：S(s，斜方硫)+O2(g)=SO2(g)     ∆H=297kJ·mol–1

B．CuSO4溶液中加入小粒金属钠：2Na+Cu2+=Cu+2Na+

C．SiHCl3转化为高纯硅：SiHCl3+H2Si+3HCl

D．铝—空气电池放电时的负极反应：Al+4H2O-3e−=[Al(OH)4]-+4H＋

5 . 电催化还原CO₂是当今资源化利用二氧化碳的重点课题。
(1)利用CO₂合成淀粉
①   
②   
③   ___________(填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO₂的装置示意图如图1所示.控制其他条件相同，将一定量的CO₂通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示.

①阴极生成CH₃OH的电极反应式为___________。
②控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为___________mol。
③科研小组利用¹³CO₂代替原有的CO₂进行研究，其目的是___________。
(3)一种铜基复合电极材料Au/Cu₂O的制备方法：将一定量Cu₂O分散至水与乙醇的混合溶液中，向溶液中逐滴滴加HAuCl₄(一种强酸)溶液，搅拌一段时间后离心分离，得Au/Cu₂O，溶液呈蓝色.写出Cu₂O还原HAuCl₄的离子方程式：___________。
(4)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO₂制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。

①已知X为H⁺ 和e^-.在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构___________。
②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO₂的优点是___________。

6 . 氢能是一种绿色能源，研发新型制氢技术具有重要意义。
(1)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热，主要反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
① ___________。
②除外，可能还会产生等副产物，为了提高原子利用率，最需要抑制的生成，原因是___________。
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素，工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知：。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为___________。
②下，向两份质量和粒径均相同的粉中，分别加入等体积溶液和溶液来改性粉，氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是___________。

③保持其他条件不变，氢气产率随溶液浓度的变化关系如图2所示。当溶液浓度为时，氢气产率接近。但溶液过大或过小会大大降低氢气产率，其可能原因分别是___________。

(3)“纳米铷镍合金催化氨硼烷水解制氢”主要经过吸附和还原的过程，其反应机理如图所示(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子，氨硼烷中与原子相连的3个原子分别用、和标记)。根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒和的化学式分别为___________；步骤Ⅱ可描述为___________。

7 . 化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。
(1)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：   
   
   ，则：
①反应的________。
②在600K时，将3.0molNO、3.6molCO通入固定容积3L的密闭容器中，20min后，反应达平衡，测得的浓度为，则NO的转化率α＝________。
③若改变下列条件之一，达新平衡时NO的体积分数一定减小的是________（填序号）。
a.增加CO的量       b.加入催化剂       c.降低温度       d.扩大容器体积
(2)某实验小组在研究“反应条件对化学平衡的影响”时做了如下两个实验。
①探究浓度对平衡的影响
已知四氯合钴（Ⅱ）离子（蓝色）与六水合钴（Ⅱ）离子（粉红色）之间存在如下平衡：。甲同学向某已呈现紫色的氯化钴溶液中通入HCl，发现溶液变为________色；乙同学向溶液中加水，平衡移动方向为________（填“向右”、“向左”或“不移动”），说明原因________。
②运用数字化实验探究压强对平衡的影响
将一收集满干燥的注射器与色度计、电脑连接，推压活塞可得到如下实验曲线。

由图可知：增大压强，该混合气体的颜色变化为________。

8 . 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。
Ⅰ.催化加氢法：以下是催化加氢合成二甲醚发生的两个主要反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
(1)反应___________。
(2)在恒压、和起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：的选择性

温度高于300℃平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。
②220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为：(图中点)。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有：___________。(答1点即可)
Ⅱ.催化加氢法：高炉气中捕集制的综合利用示意图如图所示。

已知：T℃时，。
(3)T℃时，当吸收池中溶液的时，此时该溶液中=___________。
(4)电解池中电催化还原为
①在铂电极反应方程式为___________。
②铂电极上的副反应除析氢外，没有其它放电过程。若生成的电解效率，当电路中转移时，阴极室溶液的质量增加___________。定义：

9 . 利用化学知识可以合成物质、消除大气污染。
Ⅰ．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物、合成二甲醚。
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①
②
③
总反应：的 _______ ；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高的转化率，可以采取的措施是 _______ 填字母代号。
a．高温高压        b．加入催化剂     c．分离出二甲醚        d．增加的浓度
(2)已知反应某温度下的平衡常数为，此温度下，在密闭容器中加入，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质
浓度

①比较此时正、逆反应速率的大小： _____ 填“”、“”或“。
②若加入后，经反应达到平衡，此时 _______；该时间内反应速率 ______。
Ⅱ．在有氧条件下，新型催化剂能催化与反应生成，消除烟气中的污染。
(3)①与生成的反应中，当生成时，转移的电子数为_____。
②将一定比例、和的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应装置图。

反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在范围内随着温度的升高，的去除率迅速上升的主要原因是 ______ ；当反应温度高于时，的去除率迅速下降的原因可能是 _______ 。

10 . 工业及汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。
(1)硝酸厂尾气可以回收制备硝酸。已知：
①2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)   △H₁=-113.0 kJ/mol
②3NO₂(g)+H₂O(g)=2HNO₃(g)+NO(g)   △H₂=-138.0 kJ/mol
4NO₂(g)+O₂(g)+2H₂O(g)=4HNO₃(g)   △H=___________kJ/mol。
(2)液氨催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。使用Fe₂O₃为催化剂，可能的反应过程如图所示。

①该脱硝过程的总反应的化学方程式为___________。
②反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为___________。
③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350℃时只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当＞1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___________。

(3)碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法。
NO₂被Na₂CO₃溶液吸收生成的三种盐分别是NaNO₂、NaNO₃和___________。(填化学式)
(4)NSR (NO_X储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理：通过BaO和Ba(NO₃)₂的相互转化实现NO_X的储存和还原，如图所示。

若汽车所用的油品含硫量较高，BaO吸收NO_X的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因___________。