1 . 氧化剂H₂O₂在反应时不产生污染物，是一种绿色化工原料。已知H₂O₂通常条件下较稳定，不易分解。
(1)某实验小组以H₂O₂分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。按照如表方案完成实验。

实验编号	反应物	操作
①	10mL2%H2O2溶液和10mL5%H2O2溶液	同时放入80℃的热水浴中
②	10mL5%H2O2溶液+1mLH2O	加1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
③	10mL5%H2O2溶液+1mLHCl溶液	加1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
④	10mL5%H2O2溶液+1mLNaOH溶液	加1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液

①实验①的目的是_______。
②实验②、③、④中，测得生成氧气的体积随时间变化如图所示。分析该图能够得出的实验结论是_______。

(2) MnO₂对H₂O₂的分解有催化作用，某实验小组对H₂O₂的分解做了如下探究。将状态不同的MnO₂分别加入盛有等浓度的H₂O₂溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如表所示：

MnO2状态	触摸试管情况	观察结果	反应完成所需时间
粉末状	很烫	剧烈反应，带火星的木条复燃	4min
块状	微热	反应较慢，火星红亮但木条未复燃	30min

①大试管中发生反应的化学方程式为_______。该反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
②实验结果表明，催化剂的催化效果与_______有关。
③实验过程中在粉末状催作用下放出气体的体积(标准状况)和时间的关系如图所示，反应速率逐渐变慢的原因是_______，的初始物质的量浓度为_______。(保留两位有效数字)

2 . 近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：

(1)反应Ⅱ：3SO₂(g)+2H₂O(g)=2H₂SO₄(l)+S(s)　ΔH=-254 kJ·mol^-1；对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H₂SO₄在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。

p₂_______p₁(填“>”或“<”)，得出该结论的理由是_______。
(2)I^-可以作为水溶液中SO₂歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。
ⅰ.SO₂+4I^-+4H⁺=S↓+2I₂+2H₂O
ⅱ.I₂+2H₂O+_______=_______+_______+2I^-
(3)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO₂歧化反应速率的关系，实验如表：分别将18 mL SO₂饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I₂易溶解在KI溶液中)

序号	A	B	C	D
试剂组成	0.4 mol·L-1 KI	a mol·L-1 KI，0.2mol·L-1 H2SO4	0.2mol·L-1H2SO4	0.2 mol·L-1 KI，0.0002 mol I2
实验现象	溶液变黄，一段时间后出现浑浊	溶液变黄，出现浑浊较A快	无明显现象	溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快

①B是A的对比实验，则a=_______。
②比较A、B、C，可得出的结论是_______。
③实验表明，SO₂的歧化反应速率D>A，结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：_______。

3 . 碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题：
(1)工业上合成氨的反应为N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ∆H= -92.2 kJ/mol，反应过程中能量变化如图所示。

①反应2NH₃(g)⇌N₂₍g)+3H₂(g)的活化能为___________kJ/mol，有利于该反应自发进行的条件是___________。
②合成氨时加入铁粉可以加快生成NH₃的速率，在图中画出加入铁粉后的能量变化曲线_________。
(2)CH₄-CO₂催化重整不仅可以得到合成气(CO和H₂)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
①CH₄- CO₂催化重整反应为CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g) +2H₂(g) ∆H=+247 kJ·mol^-1
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH₄、1 mol CO₂以及催化剂进行重整反应，5 min达到平衡时CO₂的转化率是50%。0-5 min平均反应速率v(CO)=___________mol·L^-1·min^-1
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如表：

		积碳反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g)	消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g)
∆H/(kJ ·mol-1)		75	172
活化能/ (kJ· mol-1)	催化剂X	33	91
	催化剂Y	43	72

由表判断，催化剂X___________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___________。

4 . 某研究性学习小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：

实验序号	实验温度/K	参加反应的物质					溶液颜色褪至无色时所需时间s
		KMnO4溶液(含硫酸)		H2C2O4溶液		H2O
		V/mL	c(mol/L)	V/mL	c(mol/L)	V/mL
A	293	2	0.02	4	0.1	0	t1
B	293	2	0.02	3	0.1	V1	8
C	313	2	0.02	V2	0.1	1	t1

(1)通过实验A、B，可探究出H₂C₂O₄溶液浓度的改变对反应速率的影响，其中V₁=___________；通过实验___________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t₁＜8，则由此实验可以得出的结论是___________。
(3)该反应中有无色无味气体产生，且锰被还原为Mn²⁺，该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn²⁺)随时间变化的趋势如图所示，并认为造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO₄与草酸之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是___________，相应的粒子最可能是___________。

5 . 对H₂O₂的分解速率影响因素进行研究。

(1) A组为研究催化剂FeCl₃的量对O₂生成速率的影响，设计了如下三组实验方案(见下表)，将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。

	A	B	C
10%H2O2/mL	20.0	V1	V2
2 mol/LFeCl3/mL	0	5.0	10.0
H2O/mL	V3	V4	0

按要求回答下列问题：

①a装置的名称为___________，为实现实验目的，则V₄=___________。

②若读数时发现，量气装置左端液面低于右端液面，则测得的气体体积___________(填“偏大”、 “偏小”或“无影响”)。

(2) B组在相同的温度下，利用下图甲装置对H₂O₂在不同条件下的分解速率进行了探究，得到乙曲线：

则B小组探究的是___________对 H₂O₂分解速率的影响，根据本实验结果，对室温下保存H₂O₂溶液提出合理建议___________。

(3)C小组利用如下装置探究100℃，H₂O₂在不同离子催化作用下反应24h的分解率，

实验编号	离子	加入量/(mg/L)	分解率/%
①	无	—	2
②	Al3+	1.0	2
③	Fe3+	1.0	15
④	Cu2+	0.1	86
⑤	Cr3+	0.1	96

则该小组实验时记录的数据应该是___________。实际生产中，储运浓度较高的H₂O₂时，应使用___________罐车。

6 . 氨气是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。请回答下列问题：
(1)工业上合成氨气的反应为N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)   ΔH<0。
①合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图所示(其他条件相同)，则生产中适宜选择的催化剂是_________(填“A”“B”或“C”)，理由是________。

②合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)：
第一步(慢反应)N₂(g)→2N*；H₂(g)→2H*
第二步(快反应)N*+H*NH*；NH*+H*；+H*
第三步(快反应)NH₃(g)
比较第一步反应的活化能E₁与第二步反应的活化能E₂的大小：E₁_____(填“>”“<”或“=”)E₂，判断理由是___________。
(2)工业上合成尿素的反应为2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(1)+H₂O(l)   ΔH<0，在恒定温度下，将NH₃(g)和CO₂(g)按物质的量之比2：1充入一体积为10L的密闭容器中(假设反应过程中容器体积不变，生成物的体积忽略不计)，经20min达到平衡，NH₃和CO₂的浓度变化曲线如图所示。

①若保持平衡时的温度和压强不变，再向容器中充入3mol的CO₂，则此时v_正_________(填“>”“<”或“=”)v_逆，判断理由是__________。
②若保持平衡时的温度和体积不变，25min时再向容器中充入2molNH₃和1molCO₂在40min时重新达到平衡，请在上图中画出25~50nin内NH₃的浓度变化曲线_____________。
(3)已知液氨中存在平衡2NH₃+。以金属氨基化合物(如KNH₂)作为电解质电解液氨制氢的工作原理如图所示。

①电极X是__________(填“阳极”或“阴极”)。
②图中阳极的电极反应式为___________。
③若图中电解质改用NH₄Cl，则阴极的电极反应式为_________。

7 . 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋10CO₂↑＋8H₂O
【实验内容及记录】

实验编号	室温下,试管中所加试剂及其用量/mL				室温下溶液 颜色褪至无色 所需时间/min
	0.6 mol · L-1 H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol · L-1 KMnO4溶液	3 mol · L-1 稀硫酸
1	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	3.0	3.0	2.0	2.0	5.2
3	3.0	4.0	1.0	2.0	6.4

请回答：
(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是___________________________________。
(2)利用实验1中数据计算，用KMnO₄的浓度变化表示的反应速率v(KMnO₄)＝_____________________。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn^2＋)随时间变化趋势的示意图，如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn^2＋)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

①该小组同学提出的假设是______________________________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量/mL				再向试管中加入少量固体	室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
	0.6mol/LH2C2O4溶液	H2O	0.2mol/LKMnO4溶液	3mol/L稀硫酸
4	3.0	2.0	3.0	2.0	_______	t

③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_____________________________。

8 . 研究含硫物质的循环，是能源开发和利用的重要途径之一。
(1)研究人员利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：

①反应Ⅰ：2H₂SO₄(l)=2SO₂(g)+2H₂O(g)+O₂(g) ΔH₁=+551 kJ•mol ^-1
反应Ⅲ：S(s)+O₂(g) = SO₂(g) ΔH₃=－297 kJ•mol ^-1
反应Ⅱ的热化学方程式为________。
②对于反应Ⅱ，将投料比【n(SO₂):n(H₂O)】为 3:2 的混合气体充入恒容的密闭容器中， 在不同压强下，H₂SO₄在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是___

A.p₂＞p₁，反应Ⅱ的ΔS < 0     
B.使用合适催化剂可以提高 H₂SO₄在平衡体系中物质的量分数   
C.其他条件相同时，投料比【n(SO₂):n(H₂O)】改变为 2:1，可提高 SO₂的平衡转化率   
D.当容器内气体的密度不变时，可判断反应达到平衡状态     
E.温度升高，有利于反应速率加快，SO₂的平衡转化率提高，K 值变小
(2)“硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点，涉及下列三个反应：
反应A：SO₂(g) + I₂(aq) + 2H₂O(l) ＝ 2HI(aq) + H₂SO₄(aq)
反应B：2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g)
反应C：2H₂SO₄(g) ⇌ 2H₂O(g) + 2SO₂(g) + O₂(g)
①某温度下将 1mol HI 充入密闭容器中发生反应B，达到第 1 次平衡后，用选择性膜完全分离出 H₂，达到第 2 次平衡后再次分离H₂，重复多次，平衡时 n(HI)如下表：

达到平衡的次数	第 1 次	第 2 次	第 3 次	第 4 次	第 5 次	……
n(HI)/mol	0.78	0.67	0.60	0.55	0.51	……

归纳出分离 H₂的次数对 HI 转化率的影响________。第 2 次平衡时 I₂的物质的量为 n(I₂)=_____mol；
②反应 A 发生时，溶液中同时存在以下化学平衡： I₂(aq) + I^‑(aq)⇌ (aq)，其反应速率极快且平衡常数很大。现将 1mol SO₂缓缓通入含 1 mol I₂的水溶液中恰好完全反应。请在下图中画出溶液中的物质的量 n( I₃^- )随反应时间 t 变化的曲线图____。

9 . 已知：2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g) ΔH=-akJ·mol^-1(a＞0)
（1）KI溶液可作为H₂O₂分解反应的催化剂，催化过程按以下两步反应进行：
Ⅰ.H₂O₂(l)+I^-(aq)=H₂O(l)+IO^-(aq) ΔH₁=+bkJ·mol^-1(b＞0)
Ⅱ.__ ΔH₂=__kJ·mol^-1（用含a和b的代数式表示）
①请将上述过程补充完整（提示：反应Ⅱ不是分解反应）。
②已知：相同条件下，反应Ⅰ的反应速率小于反应Ⅱ的反应速率。如图为未加催化剂时H₂O₂分解反应的能量-反应历程示意图，请在图中画出加入KI溶液后该反应的能量-反应历程示意图___。

（2）H₂O₂的水溶液呈弱酸性，其电离过程如下：H₂O₂⇌H⁺+HO₂^-；HO₂^-⇌H⁺+O₂^2-
某温度下，其电离平衡常数K₁=1.1×10^-11，则质量分数为30%（物质的量浓度为10mol·L^-1）的H₂O₂水溶液的pH≈__。（忽略H₂O₂的二级电离及水的电离）。
（3）为研究温度对H₂O₂分解速率的影响（不加催化剂），可将一定浓度和体积的H₂O₂置于密闭容器中，在某温度下，经过一定的时间t，测定生成O₂的体积V。然后保持其它初始条件不变，改变温度，重复上述实验。获得V(O₂)（转化成标况下的体积）～T关系曲线。下列趋势图可能符合实测V(O₂)～T关系曲线的是__，原因是__。
A. B.
C.             D.

10 . 以天然气为原料合成氨是现代合成氨工业发展的方向与趋势
（一）天然气与氮气为原料，以固态质子交换膜为电解质，在低温常压下通过电解原理制备氨气如图所示：

写出在阴极表面发生的电极反应式：_____________。
（二）天然气为原料合成氨技术简易流程如下：

一段转化主要发生的反应如下:
①CH₄（g） +H₂O（g） CO（g）+3H₂（g）     ΔH₁ = 206 kJ·molˉ¹
②CO（g） + H₂O（g） CO₂（g） + H₂（g）     ΔH₂ = -41 kJ·molˉ¹
二段转化主要发生的反应如下:
③2CH₄（g）+ O₂（g） 2CO（g）+4H₂（g）             ΔH₃ = -71.2 kJ·molˉ¹
④2CO（g） + O₂（g） 2CO₂（g）                      ΔH₄ = -282 kJ·molˉ¹
（1）已知CO中不含C=O，H－H的键能为436 kJ·molˉ¹，H－O的键能为463 kJ·molˉ¹，C－H的键能为414 kJ·molˉ¹，试计算C=O的键能_________。
（2）实验室模拟一段转化过程，在800^oC下，向体积为1L的恒容密闭反应器中，充入1mol的CH₄与1mol的H₂O，达到平衡时CH₄的转化率为40%，n（H₂）为1.4mol，请计算反应②的平衡常数_________。
（3）下列说法正确的是_________。
A．合成氨过程实际选择的温度约为700℃，温度过高或过低都会降低氨气平衡产率
B．上述工业流程中压缩既能提高反应速率又能提高合成氨的产率
C．二段转化释放的热量可为一段转化提供热源，实现能量充分利用
D．二段转化过程中，需严格控制空气的进气量，否则会破坏合成气中的氢氮比
（4）已知催化合成氨中催化剂的活性与催化剂的负载量、催化剂的比表面积和催化反应温度等因素有关，如图所示：

①实验表明相同温度下，负载量5%催化剂活性最好，分析负载量9%与负载量1%时，催化剂活性均下降的可能原因是________。
②在上图中用虚线作出负载量为3%的催化剂活性变化曲线_______。