1 . 甲烷是一种清洁燃料，与水制氢和天然气脱硫具有重要的现实意义。回答下列问题：
Ⅰ．一定条件下，甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①   
②   
恒定压强为100kPa时，将的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

(1)   ______，反应在______条件下能自发进行。
(2)600℃时，的平衡分压为______kPa，反应②的物质的量分数的平衡常数______（用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留2位有效数字）。
(3)系统中q的含量在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：______。
Ⅱ．与重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应如下：   。在研究反应发生的适宜条件时，Co助剂有稳定催化剂的作用。
(4)图（a）为800℃、催化剂条件下投入等量，不同投料比分别达到平衡时转化率、平均反应速率图。C组图像中平均速率最低的原因可能是______；相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化作用越强，原因是______。

(5)未添加Co助剂时，无积碳，随着Co添加量的变化，积碳量变化如图（b）所示，由此可推知，Co助剂可能催化了原料气发生的______反应（填化学方程式）。

3 . 近年来，以清洁的氢气选择性催化还原引起研究者的青睐，某研究以贵金属Pt为主要催化剂，催化还原主要发生在金属(Pt)表面、金属与载体界面(Pt-HY)和载体(HY)表面，反应机理如下：

(1)在金属Pt表面，NO被还原为_______，NO在空气中容易和氧气发生反应，结合下表数据，请写出NO与反应的热化学方程式：_____。

物质
1mol物质中化学键断裂所需要的能量／kJ	631	498	937

(2)研究表明，当催化剂表面有Pt活性位且有相邻的氧空位时，与Pt活性位直接吸附NO相比，更有利于的生成。下图是和改良后的催化剂的活性比较，请结合题干信息说明改良后的催化剂活性明显高于的原因_______。

(3)研究表明，新型催化剂(Pt／SSZ-13)的使用温度对的脱除率和反应机理的关系图如下，下列有关说法正确的是_______。(填标号)

A．在低温区，NO与催化剂表面的吸附O结合为，最终转化为

B．高温区，NO先被还原为，再转化为，最终转化为

C．适当增大的用量，有利于在催化剂表面形成吸附O，在一定范围内提高的脱除率

D．在恒温恒容密闭容器中，通入惰性气体以增加体系压强，有利于提升的脱除率

(4)理论上和也可以作为还原剂进行的脱除，下图为和在1200℃下、过量空气系数(直接反映为氧气浓度)为0～1.2时NO还原率的变化。随着过量空气系数的增加，对NO的脱除率趋势为______；请结合所学及题干信息，推测趋势呈现的原因：_______。

(5)对比、、及CO作为还原剂，在相同条件不同温度下进行的脱除，脱除率如下图：

①以上四种还原剂中在相对较低温度下可以实现NO脱除的还原剂为______(填化学式)。
②在还原NO时，一般在有氧环境下进行，主要存在以下两个竞争反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
实验室利用计算机在10L的容器中模拟1350℃时还原NO，原始投料：的物质的量为10mol，NO的物质的量为5mol，的物质的量为16mol，反应达到平衡时，NO脱除率为64％，转化率为80％，则此反应条件下反应Ⅱ的平衡常数K：______。

4 . 研究表明，催化分解的微观机制是复杂的，可以形成以下基本观点：与循环反应；且与反应产生的强氧化性羟基自由基(·OH)起到了关键作用，该过程被称为类-Fenton反应，如图所示，下列说法正确的是

A．0.1mol羟基自由基(·OH)所含电子的数目为

B．可以改变反应历程，降低分解反应的反应热

C．与反应产生羟基自由基的反应为

D．去除废水中难降解的有机污染物，主要利用了羟基自由基的还原性

6 . 水氧化反应是水分解反应的决速步骤，章宇超团队利用作光催化剂，通过以下转化途径，显著提升光催化水氧化反应速率，为太阳能的高效利用提供了新的策略。下列有关说法正确的是

A．转化途径中产生1个O2，理论上转移4个电子

B．转化过程中化合态的O元素价态相同

C．含Fe的化合物均为光电催化剂

D．转化过程中光能最终全部转换为化学能

7 . 氢气是一种理想的清洁能源，在多领域中均有重要的应用。
(1)利用和反应直接制取和是简化制工艺，为的利用提供便捷条件的新技术途径。其反应方程式为：。已知：部分化学键键能如下表：

化学键
键能()	745	436	413.4	462.8

①计算=___________。利于此反应自发趋势的条件是___________。
②将一定量和2mol置于2L刚性密闭容器中，进行上述反应，测得平衡体系中部分物质的物质的量浓度随温度变化关系如下图所示。

曲线和分别是表示___________(填化学式)的浓度随温度的变化，计算：350°C时，上述反应的平衡常数=___________。(填计算结果)。
(2)因上述反应耗能大，因此某研究小组利用，和在催化剂上进行甲烷部分氧化制氢的反应机理()如图所示：

写出甲烷部分氧化制氢总反应方程式___________；反应过程中既发生断裂又形成的化学键类型有___________(填序号)。
a．极性键                           b．非极性键                                 c．离子键
(3)在460℃时，进料比为，以不同空速(，单位简写成，且空速越大，气体在催化剂表面停留时间越短)，在催化剂上发生(2)的转化，同时发生的反应，在不同空速时，甲烷转化率以及生成物的选择性()数据如下表所示：

空速/	转化率/%	选择性/%
600	67.8	95.8	90.2	9.8
1000	53.2	97.7	93.6	6.4
1400	39.3	99.2	98.4	1.6
1800	22.4	99.4	99.1	0.9
2200	14.9	99.5	99.5	0.5

随着空速增大，甲烷转化率逐渐降低的可能原因为___________；氢气选择性逐渐增大的原因可能为___________；为使单位时间H₂产量达到最佳值，应选择空速为___________。

9 . 以甲醇为原料，采用钴碘催化法循环制醋酸，过程如图所示。下列说法正确的是

A．总反应的原子利用率为

B．和可降低该反应的活化能及反应热

C．的VSEPR模型为形

D．中键数目