1 . 反应速率与化学平衡均是化工生产中关注的重要问题。
(1)平衡常数K能为化学工作者提供许多信息。
实验测得下列3个反应的平衡常数K与温度T的函数关系如下：

序号	化学反应	K与T的关系(c1、c2、c3为常数)
Ⅰ	2O3(g)3O2(g) △H1
Ⅱ	4NO2(g)＋O2(g)2N2O5(g) △H2
Ⅲ	2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g) △H3

则在该实验条件下，反应Ⅰ的活化能E_a(正) ___________E_a(逆)(填“>”或“<”)，的数值范围是___________。
A．2                                 B．－2～0                           C．0～2                           D．>2
(2)工业上利用CO₂氧化乙苯制苯乙烯的反应为：
   
①催化剂M_xO_y作用下，该反应可能存在如下图所示反应机理：
   
写出该机理表示的两个基元反应：
ⅰ：___________。
ⅱ：___________。
②常压下，乙苯和CO₂在催化剂M_xO_y作用下反应。控制投料比[n(CO₂)：n(乙苯)]分别为1：1、5：1和10：1，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如下图所示：
   
乙苯平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越___________(填“高”或“低”)。相同温度下，投料比远大于10：1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是___________。
③700K时，向恒容密闭容器中加入过量CaCO₃和一定量乙苯，初始和平衡时容器内压强分别为p₁kPa和p₂kPa，则平衡时苯乙烯的分压为___________kPa(以含有p₁、p₂、p₃的代数式表示)。[已知：CaCO₃(s)CaO(s)＋CO₂(g) K_p＝p₃kPa]

3 . "碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一
I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO₂为原料制CH₃OH．在某CO₂催化加氢制CH₃OH的反应体系中，发生的主要反应有：
①CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)　△H₁=+41.1kJmol^-1
②CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　△H₂=-90.0kJmol^-1
③CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)　△H₃=-48.9kJmol^-1
(1)5Mpa时，往某密闭容器中按投料比n(H₂)：n(CO₂)=3：1充入H₂和CO₂反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表___________(填化学式)。
②体系中CO₂的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________。
II．CH₄还原CO₂是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
①CH₄(g)+CO₂(g) 2CO(g)+2H₂(g)　K₁
②CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)　K₂
请回答：
(2)反应CH₄(g)+3CO₂(g)4CO(g)+2H₂O(g)的K=___________(用K₁，K₂表示)。
(3)恒压，750°C时，CH₄和CO₂按物质的量之比1：3投料，经如下流程可实现CO₂高效转化。

①写出过程ii产生H₂O(g)的化学方程式___________。
②过程ii的催化剂是___________，若CH₄和CO₂按物质的量之比1：1投料，则会导致过程ii___________。
③过程ii平衡后通入稀有气体He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因___________。

4 . H₂O₂在Fe²⁺、Cu²⁺的存在下生成具有强氧化性的·OH(羟基自由基)，·OH可将有机物氧化降解。
(1)Cu²⁺-H₂O₂体系中存在下列反应：
Cu²⁺(aq)+H₂O₂(aq)= CuOOH⁺(aq)+H⁺(aq)　ΔH₁=a kJ·mol^－1
CuOOH⁺(aq)=Cu⁺(aq)+·OH(aq)+O₂(g) ΔH₂=b kJ·mol^－1
2CuOOH⁺(aq)=2Cu⁺(aq)+H₂O₂(aq)+O₂(g)　ΔH₃=c kJ·mol^－1
则H₂O₂(aq)=2·OH(aq)　ΔH=________kJ·mol^－1。
(2)为探究Fe²⁺-Cu²⁺-H₂O₂能够协同催化氧化降解甲基橙，某研究小组的实验结果如图1所示。得出“Fe²⁺-Cu²⁺-H₂O₂催化氧化降解甲基橙效果优于单独加入Fe²⁺或Cu²⁺”结论的证据为_______。

实验条件：200 mL甲基橙模拟废水(1.5 g·L^－1，pH＝3.0)，温度60 ℃、V(H₂O₂)＝2.0 mL
1—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0.02∶0.4
2—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0.02∶0
3—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0∶0.4
4—V(H₂O₂)∶m(FeSO₄)∶m(CuSO₄)＝2∶0∶0
(3)EFH₂O₂FeO_x法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如图2所示。阳极的电极反应式为______，X微粒的化学式为________，阴极附近Fe²⁺参与反应的离子方程式为_______。

(4)SCOD是指溶解性化学需氧量，是衡量水中有机物质含量多少的指标。水体SCOD越大，说明其有机物含量越高。用Fe²⁺-H₂O₂法氧化破解啤酒工业污泥中的微生物，释放出有机物和氮等。测得不同初始pH下污泥经氧化破解后上层清液中的SCOD及总氮浓度如图3所示。当pH>2.5时，总氮浓度、SCOD均降低，其原因可能是__________。

5 . 燃煤烟气中SO₂和NO_x是大气污染物的主要来源，脱硫脱硝技术是烟气治理技术的研究热点。
(1)尿素/H₂O₂溶液脱硫脱硝。尿素[CO(NH₂)₂]是一种强还原剂。60℃时在一定浓度的尿素/H₂O₂溶液中通入含有SO₂和NO的烟气，烟气中有毒气体被一定程度吸收。尿素/H₂O₂溶液对SO₂具有很高的去除效率，写出尿素和H₂O₂溶液吸收SO₂，生成硫酸铵和CO₂的化学方程式为____。
(2)除去烟气中的NO_x，利用氢气选择性催化还原(H₂—SCR)是目前消除NO的理想方法。H₂—SCR法的主反应：2NO(g)+2H₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g) △H₁
副反应：2NO(g)+H₂(g)=N₂O(g)+H₂O(g) △H₂<0
①已知H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g) △H₃=-241.5kJ·mol^-1
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) △H₄=+180.5kJ·mol^-1
则△H₁=____kJ·mol^-1。
②H₂—SCR在Pt—HY催化剂表面的反应机理如图所示：

已知在HY载体表面发生反应的NO、O₂物质的量之比为4∶1，反应中每生成1molN₂，转移的电子的物质的量为___mol。
(3)V₂O₅/炭基材料(活性炭、活性焦、活炭纤维)也可以脱硫脱硝。V₂O₅/炭基材料脱硫原理是：SO₂在炭表面被吸附，吸附态SO₂在炭表面被催化氧化为SO₃，SO₃再转化为硫酸盐等。
①V₂O₅/炭基材料脱硫时，通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了VOSO₄的吸收峰，再通入O₂后VOSO₄吸收峰消失，该脱硫反应过程可描述为____。
②V₂O₅/炭基材料脱硫时，控制一定气体流速和温度，考察了烟气中O₂的存在对V₂O₅/炭基材料催化剂脱硫脱硝活性的影响，结果如图所示，当O₂浓度过高时，去除率下降，其可能原因是_____。

7 . H₂O₂在Fe²⁺、Cu²⁺的存在下生成具有强氧化性的•OH(羟基自由基)，•OH可将有机物氧化降解。
(1)Cu²⁺H₂O₂体系中存在下列反应：
Cu²⁺(aq)+H₂O₂(aq)═CuOOH⁺(aq)+H⁺(aq)△H₁＝a kJ•mol^﹣1
CuOOH⁺(aq)═Cu⁺(aq)+•OH(aq)+1/2O₂(g)△H₂＝b kJ•mol^﹣1
2CuOOH⁺(aq)═2Cu⁺(aq)+H₂O₂(aq)+O₂(g)△H₃＝c kJ•mol^﹣1
则H₂O₂(aq)═2•OH(aq)△H＝_____kJ•mol^﹣1。
   
(2)为探究温度对Cu²⁺H₂O₂甲基橙去除率的影响，某研究小组在不同温度下进行实验(其他条件相同)，实验结果如图所示。相同条件下，温度升高，甲基橙去除速率增大，其原因是_____。
(3)为探究Fe²⁺Cu²⁺H₂O₂能够协同催化氧化降解甲基橙，某研究小组的实验结果如图所示。得出“Fe²⁺Cu²⁺H₂O₂催化氧化降解甲基橙效果优于单独加入Fe²⁺或Cu²⁺”结论的证据为_____。
   
实验条件：200 mL甲基橙模拟废水(1.5 g•L^﹣1，pH＝3.0)，温度60℃、V(H₂O₂)＝2.0 mL
1﹣V(H₂O₂)：m(FeSO₄)：m(CuSO₄)＝2：0.02：0.4
2﹣V(H₂O₂)：m(FeSO₄)：m(CuSO₄)＝2：0.02：0
3﹣V(H₂O₂)：m(FeSO₄)：m(CuSO₄)＝2：0：0.4
4﹣V(H₂O₂)：m(FeSO₄)：m(CuSO₄)＝2：0：0
(4)EFH₂O₂FeO_x法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如下图所示。阳极的电极反应式为_____，X微粒的化学式为_____，阴极附近Fe²⁺参与反应的离子方程式为_____。
      
(5)SCOD是指溶解性化学需氧量，是衡量水中有机物质含量多少的指标。水体SCOD越大，说明其有机物含量越高。用Fe²⁺H₂O₂法氧化破解啤酒工业污泥中的微生物，释放出有机物和氮等。测得不同初始pH下污泥经氧化破解后上层清液中的SCOD及总氮浓度如上图所示。当pH＞2.5时，总氮浓度、SCOD均降低，其原因可能是_____。

8 . 现代炼锌的方法可分为火法(蒸馏法)和湿法(电解法)两大类。
(1)以上三个反应中，一定是放热反应的是______________(填序号)。
(2)反应：ZnS(s)＋C(s)＋2O₂(g)=Zn(g)＋SO₂(g)＋CO₂(g) ΔH＝____________kJ·mol^－1。
Ⅱ. 湿法炼锌工艺如下：
(3)写出“浸出”主要反应的离子方程式：__________________________。
(4)“电解”获得锌的电极反应为______________________。
(5)该工艺中可循环利用的物质是______________________________(填化学式)。

9 . 氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
(1) 以CO₂与NH₃为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
① 2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol⁻¹
② NH₂CO₂NH₄(s)＝CO (NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol⁻¹
③ 2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol⁻¹
则a为____。
(2) 尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：NO＋NO₂＋H₂O＝2HNO₂；2HNO₂＋CO(NH₂)₂＝2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。
① 当烟气中NO、NO₂按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO₂)＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝____(空气中氧气的体积含量大约为20%)。
② 如图表示尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为____%。

(3)用稀硝酸吸收NO_x，得到HNO₃和HNO₂(弱酸)的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：____。
(4)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下，测得不同条件下NO的脱氮率如图所示。

① 由图知，当废气中的NO含量增加时，宜选用____法提高脱氮的效率。
② 图Ⅱ中，循环吸收液加入Fe²⁺、Mn²⁺，提高了脱氮的效率，其可能原因为____。
(5)研究表明：NaClO/H₂O₂酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图所示为复合吸收剂组成一定时，温度对脱硫脱硝的影响。温度高于60℃后，NO去除率下降的原因为____。

10 . (1) 已知: CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)     △H₁ = akJ/mol；
CO(g) + H₂O (g)=CO₂(g) + H₂ (g) △H₂ = bkJ/mol；
2CO(g) + O₂(g)= 2CO₂(g)       △H₃ = ckJ/mol；
反应CO₂(g)+ CH₄(g)=2CO(g) + 2H₂(g) 的△H = _____kJ/mol；
(2) 科学家用氮化镓材料与铜组装如图10的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO₂和H₂O合成CH₄。

①写出铜电极表面的电极反应式_____________。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量_______ (选填“盐酸”或“硫酸”)。
(3) 天然气中的H₂S 杂质常用氨水吸收，产物为NH₄HS。一定条件下向NH₄HS 溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式___________。
(4) 将甲烷和硫反应可以制备CS₂，其流程如图11所示:

①写出发生反应1的化学反应方程式___________。
②反应1产生两种含硫的物质，为了提高CS₂的产率，设计反应2和3实现硫单质循环利用，实验时需对反应1出来的气体分流，则进入反应2 和反应3 的气体物质的量之比为___________。
③当反应1中每有1molCS₂生成时，反应2中需要消耗O₂的物质的量为___________。