1 . 某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
CH₃CH=CH+CO+H₂CH₃CH₂CH₂CHOCH₃CH₂CH₂CH₂OH
CO的制备原理：HCOOHCO↑+H₂O，并设计出原料气的制备装置如图：

请填写下列空白：
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气，丙烯。写出化学方程式：______ ，______。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是______，______；
c和d中盛装的试剂分别是______，______。若用以上装置制备H_2， 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ______；在虚线框内画出收集H₂干燥的装置图_____ 。
(3)制丙烯时，还产生少量，及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是______(填序号)
①饱和溶液 ②酸性溶液 ③石灰水
④无水 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是______。
a. 低温、高压、催化剂                         b. 适当的温度、高压、催化剂
c. 常温、常压、催化剂                         d. 适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化10-丁醇，该小组查阅文献得知：① (饱和)→↓；②沸点：乙醚34°C，1-丁醇118°C，并设计出如下提纯路线：

试剂1为______，操作1为______，操作2为______，操作3为______。

2 . H₂O₂是一种重要的化学品，其合成方法不断发展。
(1)早期制备方法：Ba(NO₃)₂BaOBaO₂滤液H₂O₂
①I为分解反应，产物除BaO、O₂外，还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是____。
②II为可逆反应，促进该反应正向进行的措施是____。
③III中生成H₂O₂，反应的化学方程式是____。
④减压能够降低蒸馏温度，从H₂O₂的化学性质角度说明V中采用减压蒸馏的原因：____。
(2)电化学制备方法：已知反应2H₂O₂=2H₂O+O₂↑能自发进行，反向不能自发进行，通过电解可以实现由H₂O和O₂为原料制备H₂O₂，如图为制备装置示意图。

①a极的电极反应式是____。
②下列说法正确的是____。
A.该装置可以实现电能转化为化学能
B.电极b连接电源负极
C.该方法相较于早期制备方法具有原料廉价，对环境友好等优点

3 . 二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO₂的热点研究领域。回答下列问题：
(1)CO₂催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C₂H₄)∶n(H₂O)=__________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C₂H₄)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO₂)∶n(H₂)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。

图中，表示C₂H₄、CO₂变化的曲线分别是______、______。CO₂催化加氢合成C₂H₄反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数K_p=_________(MPa)⁻³(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C₃H₆、C₃H₈、C₄H₈等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当___________________。

4 . 探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH₃OH的产率。以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
(1)_________。
(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO₂和3 mol H₂发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₃OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H₂(g)的浓度为__________mol﹒L^-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
(3)不同压强下，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

已知：CO₂的平衡转化率=
CH₃OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为___________；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A.低温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压 D.高温、高压

5 . 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

   

相关金属离子[c₀(Mn+)=0.1 mol·L⁻¹]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	Mn2+	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mg2+	Zn2+	Ni2+
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

（1）“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）“氧化”中添加适量的MnO₂的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn²⁺和Ni²⁺，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF₂沉淀除去Mg²⁺。若溶液酸度过高，Mg²⁺沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___________。

6 . (一)以四甲基氯化铵[(CH₃)₄NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH₃)₄NOH]，装置如图所示。

(1)收集到(CH₃)₄NOH的区域是_______(填a、b、c或d)。
(2)写出电池总反应_______。
(二)乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：CH₃COOH(l)+C₂H₅OH(l) CH₃COOC₂H₅(l)+H₂O(l) ΔH=-2.7kJ·mol^-1
已知纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表：

纯物质	沸点/℃	恒沸混合物(质量分数)	沸点/℃
乙醇	78.3	乙酸乙酯(0.92)+水(0.08)	70.4
乙酸	117.9	乙酸乙酯(0.69)+乙醇(0.31)	71.8
乙酸乙酯	77.1	乙酸乙酯(0.83)+乙醇(0.08) +水(0.09)	70.2

请完成：
(1)关于该反应，下列说法不合理的是_______。
A．反应体系中硫酸有催化作用
B．因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的ΔS等于零
C．因为反应的△H 接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响大
D．因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计
(2)一定温度下该反应的平衡常数K=4.0。若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料，则乙酸乙酯的平衡产率y =_______；若乙酸和乙醇的物质的量之比为n ： 1，相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x，请在图中绘制x随n变化的示意图(计算时不计副反应)_______。

(3)工业上多采用乙酸过量的方法，将合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加热至110℃左右发生酯化反应并回流，直到塔顶温度达到70～71℃，开始从塔顶出料。控制乙酸过量的作用有_______。
(4)近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C₂H₅OH(g) CH₃COOC₂H₅(g)+2H₂(g)
在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液体收集物中主要产物的质量分数如图所示。关于该方法，下列推测合理的是_______。

A．反应温度不宜超过300℃
B．增大体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率
C．在催化剂作用下，乙醛是反应历程中的中间产物
D．提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键

7 . （一）合成氨工艺（流程如图所示）是人工固氮最重要的途径。

   

2018年是合成氨工业先驱哈伯（P•Haber）获得诺贝尔奖100周年。N₂和H₂生成NH₃的反应为：1/2N₂（g）+3/2H₂（g）NH₃（g）∆H(298K)=-46.2KJ•mol^-1,在Fe催化剂作用下的反应历程为（*表示吸附态）
化学吸附：N₂（g）→2N*；H₂（g）→2H*；
表面反应：N*+H*NH*； ；NH₂*+H*NH₃*
脱附：NH₃*NH₃（g）
其中，N₂的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：
（1）利于提高合成氨平衡产率的条件有__________。
A．低温　　　　B.高温　　　　　C.低压　　　　　D.高压　　　　E.催化剂
（2）标准平衡常数，其中为标准压强（1X10⁵Pa），pNH₃、pN₂和pH₂为各组分的平衡分压，如pNH₃=xNH₃p，p为平衡总压，xNH₃为平衡系统中NH₃的物质的量分数。
①N₂和H₂起始物质的量之比为1：3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH₃的平衡产率为w，则=_____________（用含w的最简式表示）
②下图中可以示意标准平衡常数随温度T变化趋势的是_______。
   
（3）实际生产中，常用工艺条件，Fe作催化剂，控制温度773K，压强3.0X10⁵Pa，原料中N₂和H₂物质的量之比为1：2.8。
①分析说明原料气中N₂过量的理由________________________。
②关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_______。
A.合成氨反应在不同温度下的∆H和∆S都小于零
B.控制温度（773K）远高于室温，是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时，在原料气（N₂和H₂的比例不变）中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
D.基于NH₃有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
E.分离空气可得N₂，通过天然气和水蒸气转化可得H₂，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。
（二）高铁酸钾（K₂FeO₄）可用作水处理剂。某同学通过“化学-电解法”探究的合成，其原理如图所示。接通电源，调节电压，将一定量Cl₂通入KOH溶液，然后滴入含Fe³⁺的溶液，控制温度，可制得K₂FeO₄。

   

（1）请写出“化学法”得到FeO₄^2-的离子方程式___________________________。
（2）请写出阳极的电极反应式（含FeO₄^2-）___________________________________。

8 . 以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN)；通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO₂，可通过二氧化碳甲烷化再利用。
请回答：
(1)已知：2Al₂O₃(s)=4Al(g)+3O₂(g) △H₁=3351 kJ·mol^-1
2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H₂=-221 kJ·mol^-1
2Al(g) + N₂(g)=2AlN(s) △H₃=-318 kJ·mol^-1
碳热还原Al₂O₃合成AlN的总热化学方程式是________，该反应自发进行的条件__________。
(2)在常压，Ru/TiO₂催化下，CO₂和H₂混合气体(体积比1：4，总物质的量a mol)进行反应，测得CO₂转化率、CH₄和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性：转化的CO₂中生成CH₄或CO的百分比)。
反应I ：CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g) △H₁
反应II： CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g) △H₂

①下列说法不正确的是___________
A． △H₁小于零
B．温度可影响产物的选择性
C．CO₂平衡转化率随温度升高先增大后减少        
D．其他条件不变，将CO₂和H₂的初始体积比改变为1：3，可提高CO₂平衡转化率
②350℃时，反应I在t₁时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，该温度下反应I的平衡常数为___________(用a、V表示)。
③350℃下CH₄物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400℃下0～t₁时刻CH₄物质的量随时间的变化曲线。___________

据文献报道，CO₂可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是___________。