1 . 氢气是一种清洁能源，研究制氢技术具有重要意义。
(1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图所示。通过施加高温下的电压，使电解质中的从阴极一侧迁移到阳极一侧，同时氧化为。

①电解时阴极发生的电极反应为___________(用电极反应式表示)。
②电解质常选用铈()的氧化物，晶胞结构如图所示，其化学式为___________。

③当进入氧化物晶格后(取代部分)，电解效率显著提升，其原因是___________。
(2)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为：
       
     
在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和的转化率随温度的变化如图所示。

①反应的___________。
②平衡时，的产率随温度的变化为___________。
(3)在“”催化作用下，乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。

i.不含的催化剂几乎没有催化活性的原因可能是___________。
ii.若用标记乙醇，最终产物中含的物质化学式为___________。

4 . 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___________。

5 . 不同催化剂作用下NH₃还原NO_x的机理与效果是研究烟气(含NO_x、O₂、N₂等)脱硝的热点。
(1)NH₃还原NO的主反应为4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)=4N₂(g)+6H₂O(g)。
已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)   ；4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g)   
上述主反应的____。
(2)在某钒催化剂中添加一定量Cu₂O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。

①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为____。
②烟气中若含有SO₂，会生成NH₄HSO₄堵塞催化剂孔道。生成NH₄HSO₄的化学方程式为____。
(3)将模拟烟气(一定比例NO_x、NH₃、O₂和N₂)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NO_x转化率随温度变化的曲线如图所示。

①温度低于350℃时，NO_x转化率随温度升高而增大，其可能原因是_____。
②温度高于450℃时，NO_x转化率已降低为负值，其可能原因是____。

7 . CO、SO₂等烟道气对环境有污染，需经处理后才能排放，处理含CO、SO₂烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S(l)：2CO(g)+SO₂(g)=S(l)+2CO₂(g)   ΔH。回答下列问题：
(1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ⋅mol^-1，S(l)+O₂(g)=SO₂(g)   ΔH=-296.8 kJ⋅mol^-1。则上述反应的ΔH=___________kJ⋅mol^-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO₂的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe₂O₃和NiO作催化剂均能使SO₂的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe₂O₃的主要优点是___________。

(3)在容积为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO₂，在一定条件下发生上述反应，体系混合气体中CO₂的物质的量分数随时间的变化如图2所示：

①0~2 min内的平均反应速率v(CO)=___________mol⋅L^-1⋅min^-1。
②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大，且平衡向正向移动的是___________(填字母)。
a．选用更高效的催化剂             b．升高温度             c．及时分离出CO₂             d．增加CO的浓度
(4)在密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO₂，发生上述反应，SO₂的平衡转化率随温度、压强的变化如图3所示。

①压强p₁、p₂、p₃由大到小的关系是___________。
②B点对应条件下K_x=___________[对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，K_x= ，x为物质的量分数]。
③A点和C点压强平衡常数之比为___________(用分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数)。

8 . 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．

9 . 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＋