1 . 我国是世界上最早冶炼锌的国家之一，有独立的炼锌发展史。在现代工业中，锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。
已知：锌的熔点420℃，沸点907℃。
Ⅰ.如图是古代以炉甘石(ZnCO₃)为原料炼锌的示意图
   
i．   
ii．   
……
总反应：   
(1)利用和计算时，还需要利用___________反应的。
(2)c处收集到___________(填“固”“液”或“气”)态金属锌。a和b两处小孔位于相反的位置，目的是___________。
(3)通过观察b处火焰可确定罐内反应状态。正常时，火焰应呈蓝色，燃烧的物质主要是___________。当火焰呈蓝绿色(Zn的焰色)时，可采取的措施是___________。
Ⅱ.现代炼锌主要采取湿法工艺。以闪锌矿(主要成分为ZnS，还含铁等元素)、软锰矿(主要成分为MnO₂)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种流程如下：
   
(4)浸出：加入FeSO₄能促进ZnS的溶解，提高锌的浸出率，同时生成硫单质。Fe²⁺的作用类似催化剂，“催化”过程可表示为：
i：
ii：……
①写出ii的离子方程式：___________。
②下列实验方案可证实上述“催化”过程。将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO₄溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量MnO₂，溶液变红。
b．___________。
(5)除铁：已知①进入除铁工艺的溶液的pH约为3；②控制溶液pH为2.5～3.5，使铁主要以FeOOH沉淀的形式除去。结合离子方程式说明，通入空气需同时补充适量ZnO的理由是___________。
(6)电解：总反应(未配平)：。若不考虑副反应，为了使电解液中的Zn²⁺、Mn²⁺均恰好完全反应，理论上需要再添加哪种离子？___________。(填“Zn²⁺”、“Mn²⁺”或“都不需要”)。

3 . 氨在能源、化肥生产等领域有着非常重要的用途。
(1)与H₂-O₂燃料电池相比，氨易液化，运输和储存方便，安全性能更高。新型NH₃-O₂燃料电池原理如下图所示：

①电极1为_______(填“正极”或“负极”)，电极2的反应式为_______。
②氨气也可以在纯氧中燃烧，此时化学能转化为热能。
已知：i．2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH₁
ii．N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH₂
4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g) ΔH₃
ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃之间的关系式为：ΔH₃=_______。
③与热能相比，电能具有更高的利用价值，燃料电池可将化学能直接转化为电能的原因是_______。
(2)氨的合成是当前的研究热点，目前最主要的方法是Haber-Bosch法：通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下，由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热，但仍选择较高温度。其原因是_______。。
②列举一条既能提高速率又能提高原料转化率的措施_______。
(3)常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示：

①阳极产生的气体是_______。
②阴极生成氨的电极反应式为_______。
③经检测在阴极表面发生了副反应，导致氨的产量降低。写出该副反应的电极反应式_______。
④为了尽可能避免副反应的发生，采用的方法是改进阴极表面的催化剂，这样设计是利用了催化剂具有_______性。

4 . CO₂在工业中有重要的用途，请回答：
I.用CrO₃作催化剂，CO₂重整乙烷(C₂H₆)制乙烯(C₂H₄)的反应过程如下:
①C₂H₆(g)C₂H₄(g)+H₂(g) ΔH₁；
②3H₂(g)+2CrO₃(s) =3H₂O(g)+Cr₂O₃(s) ΔH₂；
③Cr₂O₃(s)+3CO₂(g)=3CO(g)+2CrO₃(s) ΔH₃；
(1)反应C₂H₆(g)+CO₂(g)C₂H₄(g)+CO(g)+H₂O(g)的反应热ΔH=____________ (用含ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃的代数式表示)。
(2)向2L的恒容密闭容器中充入0.1molC₂H₆(g)和0.1molCO₂(g)，发生(1)中反应，C₂H₆(g)的平衡转化率[a(C₂H₆)]与温度(T)的关系如图所示。

①在相应温度下，A点的反应速v(正)____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若不考虑副反应的发生，为提高α(C₂H₆)，除了将生成物及时从体系中分离出来外，还可采取的措施有___________(任写一种)。
Ⅱ.在体积为2L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示。

T/℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

(3)该反应为_________反应(填“吸热”、“放热”)，原因为_________________。
(4)830℃下，若向容器中分别加入2molH₂和2molCO₂，10s后达到平衡，则这段时间内v(H₂)=________，转化率α(CO₂)=___________。

5 . CO₂的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。
（1）CO₂的分子结构决定了其性质和用途。
①CO₂的电子式是_____，所含化学键类型为______共价键(填“非极性”或“极性”)。
②在温度高于31.26 ℃、压强高于7.29×10⁶Pa时，CO₂处于超临界状态，称为超临界CO₂流体，它可用作萃取剂提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比，用超临界CO₂萃取的优点有：_____(答出一点即可)。
（2）中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe₃O₄和HMCM-22 的表面将CO₂转化为烷烃，其过程如下图。

上图中CO₂转化为CO的反应为：CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)     △H=+41kJ/mol   
已知：2CO₂(g)+6H₂(g)=C₂H₄(g)+4H₂O(g)     △H=-128kJ/mol   
①则图中CO转化为C₂H₄的热化学方程式是__________。
②按系统命名法，图中X的名称是__________。
③关于X与Y的说法正确的是__________(填序号〕。
a.实验式相同 b.都有4种一氯代物 c.都易使酸性KMnO₄溶液褪色
④催化剂中Fe₃O₄的制备方法如下：将一定比例的FeCl₂和FeCl₃溶于盐酸，然后在 60 ℃下逐滴加入NaOH溶液至pH≈10，继续搅拌，得Fe₃O₄。该反应的离子方程式是_________。

6 . 天然气是一种清洁能源，用途广泛。
(1)工业上可用焦炉煤气（主要成分为CO、CO₂和H₂）制备天然气。已知：CO(g)+3H₂(g)=CH₄(g) +H₂O(g) △H₁=-206kJ/mol，CO(g)+H₂O(g)=H₂(g)+CO₂(g) △H₂= -41kJ/mol。
①CO₂转化为CH₄的热化学方程式是：_______。
②有利于提高混合气中CH₄含量的措施是：_______。
a. 使用催化剂       b. 升高温度        c. 及时导出水蒸气
(2)甲烷可制成燃料电池，其装置如下图所示。
   
①电极b是_______极（填“正”或“负”）。
②a极的电极反应式是_______________。

7 . 天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。
(1)Ⅰ.在制备合成氨原料气H₂中的应用
(1)甲烷蒸气转化法制H₂的主要转化反应如下：
CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g)ΔH=+206.2kJ/mol
CH₄(g)+2H₂O(g)⇌CO₂(g)+4H₂(g)ΔH=+165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使合成氨催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO₂，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是_______。
(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如图所示：
   
析图可知：
①相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是_______。
②汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是_______。
(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(p_B)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作K_p)，则CO变换反应的平衡常数表示式为K_p=_______。随温度的降低，该平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用以熔融Li₂CO₃和K₂CO₃为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如图：
   
①外电路电子流动方向：由_______流向_______(填字母)。
②空气极发生反应的离子方程式是_______。
③以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e^-转移，有_______ g 精铜析出。