4 . 氢能的开发和利用是推动我国能源结构转型，保障国家能源安全，实现“碳达峰”、“碳中和”目标的重要途径。目前，我国已成为世界第一大产氢国，主要有三类工业制氢路线：
(1)化工燃料重整制氢
已知：   
   
则与反应生成和的反应热是___________。
(2)工业副产氢
已知：工业上用水煤气法制氢气，有关化学方程式是：
反应一：   
反应二：   
①反应一在时达到化学平衡状态，则此温度下该反应的平衡常数表达式___________。
②在时将和各通入体积为的密闭容器中反应发生反应二，时达到平衡状态，该反应的平衡常数是9，则的转化率是___________，用的浓度变化表示的反应速率是___________。
(3)清洁能源电解制氢
已知：利用电解饱和食盐水可制得氢气，下图为电解装置示意图：

①电极是极___________(填“阴”或“阳”)，电极的电极反应式___________。
②假设室温条件下电解饱和食盐水一段时间，当两极产生的气体共(标准状况下)时，溶液的为___________(溶液体积没有变化)。

5 . 工业上以1，4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1L容器中通入4×10^-2molBD反应2h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下：

温度/℃	220	240	250	255
BL/%	60.2	84.6	92.6	95.2
THF/%	1.2	1.8	1.9	2.1
BuOH/%	0.2	0.3	0.4	0.6

已知：HO(CH₂)₄OH(g，BD)(g，BL)+2H₂(g)　ΔH>0

下列说法不正确的是

A．220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3mol，则BD的总转化率为37.5%

B．250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol

C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2mol，则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2mol·L−1·h−1

D．由表中数据可知，220~255℃，催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高

6 . 研究化学反应的能量变化和速率变化是研究化学反应的重要角度。
(1)化学反应中能量变化的主要原因是___________。
(2)由天然气和水反应制备氢气：，该反应过程中能量变化如下图所示，则该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。已知破坏1 mol化学键需要吸收的热量如表所示，则该反应吸收或放出的热量为___________kJ(用含a、b、c、d的代数式表示)。

化学键
吸收热量(kJ/mol)	a	b	c	d

(3)某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验，实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示，对该曲线的解释中正确的是___________。

A．从的原因是镁与酸的反应是放热反应，体系温度升高

B．从的原因水蒸发，致使酸的浓度升高

C．从的原因是随着反应的进行镁条的质量下降

D．从的原因是随着反应的进行，的浓度逐渐下降

(4)在容积不变的10 L密闭容器中进行如下反应：，开始时A的物质的量为3 mol B的物质的量为5 mol；5 min末测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率为0.02 mol/(L·min)。
①5 min末A的物质的量浓度为___________。
②前5 min内用B表示的化学反应速率为___________
③化学方程式中n的值为___________。

7 . 大气中含量的控制和资源化利用具有重要意义。
(1)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：
Ⅱ：
反应___________
(2)工业上可利用制备：   
①时，该反应的平衡常数，该温度下某时刻测得体系内四种物质的浓度均为，则此时___________(填“>”“=”或“<”)。
②提高反应速率且增大的平衡产率，可采取的措施___________。
A．升高反应温度
B．使用合适的催化剂
C．增大体系压强
D．从平衡体系中及时分离出
(3)一种捕获并实现资源利用的反应原理如图1所示。反应Ⅰ完成之后，以为载气，将恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，推测发生了副反应(反应Ⅲ)：。

①反应Ⅱ的化学方程式为___________。
②时间段内，反应Ⅱ速率减小至0的原因___________。
③时刻，反应II和反应Ⅲ生成的速率之比为___________。
(4)在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将转化为碳基燃料(包括、烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。

①图中生成甲酸的电极反应式为___________。
②当有通过质子交换膜时，理论上最多生成的质量为___________。

8 . AOPs(高级氧化技术)通过产生·OH(羟基自由基)能有效去除废水中有机污染物。
I．芬顿反应是AOPs中使用最广泛的方法，主要反应过程如下：
i．Fe²⁺ + H₂O₂ + H⁺ =Fe³⁺ + ·OH + H₂O (快反应)
ii．·OH + OM → CO₂ + H₂O(快反应，OM为有机物)
iii．2Fe³⁺ + H₂O₂ =2Fe²⁺ + O₂ + 2H⁺(慢反应)
反应过程中存在副反应：·OH + Fe²⁺ + H⁺ = Fe³⁺ + H₂O。
(1)决定芬顿反应速率的是过程___________ (填“i”“ii”或“iii”)。
(2)·OH氧化苯酚的化学方程式为___________。
II．用铁粉代替Fe²⁺，并加入硼(B)，可加快Fe³⁺转化为Fe²⁺，提高有机污染物的去除率。
(3)①B与Fe³⁺反应生成硼酸(H₃BO₃)的离子方程式为___________。
②相同时间内，铁粉投加量与有机污染物去除率的关系如下图所示(k越大，去除效果越好)。铁粉质量浓度大于0.02 g ∙ L⁻¹时，有机污染物去除率下降的原因可能是___________。

III．相比于传统的芬顿反应，电芬顿反应具有无需投加H₂O₂等优点。该方法是利用O₂在电极放电生成H₂O₂，与加入的Fe²⁺构成芬顿体系，如图1所示。

(4)石墨做___________极。
(5)溶液pH对H₂O₂生成量的影响如图2所示。

①pH=3，电解时间在0 ~ 60 min内，v(H₂O₂)=___________ mol·L^-1·min^-1。
②电解相同时间，随着溶液pH升高，生成的H₂O₂浓度逐渐减小，结合电极反应式分析原因___________。