1 . 有效去除大气中的NO_x和水体中的氮，并且转化为可利用的资源是重要课题。
(1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：

则(aq)＋2O₂(g)=(aq)＋2H^＋(aq)＋H₂O(l)　ΔH=_______kJ·mol^-1
(2)近年来，采用肼(N₂H₄)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的c(OH^-)制备纳米Cu₂O备受关注，其模拟装置如图甲、乙。

①图甲中A极应于图乙中_______(请填“C”或“D”)极相连。
②该电解池的阳极反应式为_______。
③该电解池(图乙)中离子交换膜为_______(请填“阴”或“阳”)离子交换膜。
④理论上，每生产144g纳米Cu₂O，需要消耗肼(N₂H₄)_______mol。
(3)纳米颗粒在发展非金属催化剂实现CO₂电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。

①容易得到的副产物有CO和CH₂O，其中相对较多的副产物为_______。
②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_______(填字母)的活化能。
A．^*CO＋^*OH→^*CO＋^*H₂O                  
B．^*CO→^*OCH
C．^*OCH₂→^*OCH₃
D．^*OCH₃→^*CH₃OH
(4)磷酸铵镁(MgNH₄PO₄)沉淀法可去除水体中的氨氮(和NH₃)。实验室中模拟氨氮处理：1 L的模拟氨氮废水(主要含)，置于搅拌器上，设定反应温度为25 ℃。先后加入MgCl₂和Na₂HPO₄溶液，用NaOH调节反应pH，投加絮凝剂；开始搅拌，反应30 min后，取液面下2 cm处清液测定氨氮质量浓度。已知：常温下，磷酸铵镁(MgNH₄PO₄)微溶于水；H₃PO₄的Ka₁=6.9×10^-3， Ka₂=6.2×10^-8 ，Ka₃=4.8×10^-13。

①测得反应pH对氨氮去除率的影响如图所示，当pH从7.5增至9.0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，原因是_______。
②当反应pH为9.0时，该沉淀法对氨氮的去除率达到最高，当pH继续增至10.0时，氨氮的去除率下降，原因是_______。

2 . 研发二氧化碳的利用技术具有重要意义。
(1)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关反应有：
反应Ⅰ：   
反应Ⅱ：   
反应Ⅲ：   
则反应的___________。
(2)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示：

已知：选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义(X代表或)如下：
       
①写出碱性条件下生成的电极反应式：___________。
②实验测得，碱性条件生成、总的选择性小于酸性条件，原因是___________。
③实验测得，酸性条件生成、总的法拉第效率小于碱性条件，原因是___________。
④碱性条件下反应一段时间，实验测得、的选择性及的法拉第效率如下表所示。则的法拉第效率为___________。

	2%	8%
	12.5%

7 . 工业废水和废渣中会产生含硫(-2价)污染物，需经处理后排放。
Ⅰ．含硫废水(硫元素的主要存在形式为)，需要回收处理并加以利用。
(1)用、处理含硫废水有关反应如下：
       
       
       
则热分解反应的△H=_______(用含、、的式子表示)。
(2)用处理含硫废水，硫元素易被氧化为S或。已知：溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化情况如图所示。
   
①向含硫废水中加入稀调节溶液的pH为6，废水中_______。
②向含硫废水中加入溶液，其他条件一定，测得硫(-2价)的去除率、硫(单质)的生成率与加入溶液体积的关系如图所示。当加入溶液体积大于9mL时，硫的生成率随溶液加入而降低，可能的原因是_______。
   
(3)催化氧化法。可用作空气氧化含硫(-2价)废水的催化剂。碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。
       
①该反应过程Ⅰ、Ⅱ可描述为_______。
②催化剂使用一段时间后催化效率会下降，处理的方法是用氯仿()浸取催化剂，再将催化剂干燥即可，催化剂使用一段时间后催化效率降低的原因是_______。
Ⅱ．含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)，可以回收处理并加以利用。
(4)沉积物-微生物燃料电池可以将沉积物中的化学能直接转化为电能，同时加速沉积物中污染物的去除，燃料电池处理含硫废水的工作原理如图所示。
   
①碳棒b处S生成的电极反应式为_______。
②工作一段时间后，电池效率降低的可能原因为_______。

10 . 和均是洁净的能源和重要的化工原料。
Ⅰ．甲烷高温分解可制碳黑，设计成燃料电池可提高能量的利用效率。
(1)已知25℃、101kPa时，1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64kJ热量。则该条件下完全燃烧的热化学方程式为___________。
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是___________。
(3)已知某甲烷燃料电池的总反应为，则电池负极的电极反应为___________，随着电池不断放电，负极附近溶液的pH___________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
Ⅱ．利用工业废气或大气捕获的制备甲醇()，可减轻对化石燃料的依赖。
实验室在体积为2L的密闭容器中充入1mol和3mol在催化剂作用下通过反应　制备甲醇，实验测得和的物质的量随时间的变化关系如图所示。
   
(4)由图可知，当反应进行到___________(填“3min”或“10min”)时，正反应速率和逆反应速率恰好相等。
(5)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
a．单位时间内消耗1mol的同时生成1mol
b．与的物质的量之比不再发生变化
c．混合气体的密度不再发生变化
(6)若上述反应中生成水的总物质的量不变，但水为液态，则反应过程中放出的热量___________(填“增多”“减少”或“不变”)。