1 . 以煤为原料，经由甲醇可制取甲醚，也可以制取烯烃并可以此取代传统的以石油为原料制取烯烃的路线。
(1)已知：在25℃和101kPa条件下，甲醇的燃烧热为-726.5 ，乙烯的燃烧热为-1411 ，(为活化能，R、C为常数，k为平衡常数)。则：
①脱水生成的热化学方程式是___________，该反应自发进行的条件是___________(填“较低”、“较高”或“任意”)温度。
②甲醇脱水生成乙烯的温度与平衡常数的实验数据图如图1所示，该反应的正反应的活化能为___________。
   
(2)以煤为原料气化产生的原料气可以用来合成和，合成气平衡转化率随氢碳比 ()的变化如图2所示：甲醇制取烃的过程中，会发生多种反应，可以生成、、等，一定条件下，测得各烃的质量分数、转化率随温度变化情况如图3所示。
   
①下列叙述不正确的是___________。
A．合成的最佳氢碳比为1.0
B．甲醇制取烃的过程中，相同条件下，温度越高越有利于的生成
C．甲醇制取乙烯的过程中，一般控制在350℃~400℃比较合适
D．甲醇制取烃的过程中，的平衡转化率随温度升高先增大后减少
②原料气合成、过程有如下反应发生：
反应Ⅰ      
反应Ⅱ      
反应Ⅲ      
图2中原料气合成的转化率高于的原因___________。
③在350℃，1MPa下，甲醇制取乙烯的转化率随时间的变化曲线如图4所示(为该条件下的平衡时刻)。画出在相同条件下，向容器中添加氮气作稀释剂时甲醇的转化率随时间的变化曲线。_________
   

2 . 碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研合理利用和CO以减少碳的排放。
(1)可通过以下4种方式转化成有机物，从而有效实现碳循环。
a.
b.
c.
已知：
以上反应中，最环保节能的是_______，原子利用率最高的是_______。(填编号)
(2)我国科学家设计出一条仅11步的工业合成路线，实现了到淀粉的合成。其第一步是把还原为甲醇(CH₃OH)，该方法的化学方程式是：。
回答下列问题：
①能说明该反应已达平衡状态的是_______(填字母)。
A.单位时间内生成的同时消耗了
B.在恒温恒容的容器中，混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中，混合气体的密度不再变化
②该反应正逆反应的活化能大小为：(正)_______(逆)，且该反应在_______自发进行(填“高温”、“低温”“任何温度”或“任何温度都不”)
(3)利用CO高温时与磷石膏()反应，可减少CO的排放，又可以实现硫酸盐资源的再利用。已知该反应的产物与温度有关。
①在700℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质为_______。
②在1150℃时，向盛有足量的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为，主要发生反应：。该反应达到平衡时，，CO的转化率为50%，则初始时_______mol/L，该反应的压强平衡常数_______MPa(忽略副反应；气体分压=总压×气体物质的量分数)。
(4)工业上也可用炭粉还原磷石膏，该反应的产物与C/S值(炭粉与的物质的量之比)有关。向密闭容器中加入几组不同C/S值的炭粉与磷石膏的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、和；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中的体积分数下降，可能的原因是_______。

3 . 钌()为稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为、、、，一种从中回收制的工艺流程如下：

(1)“氧化碱浸”时，两种氧化剂在不同温度对钌浸出率和渣率分别如图1、图2所示，则适宜选择的氧化剂为_______；最佳反应温度为_______。

                                                图1                                           图2
(2)滤液1中溶质主要成分为、、和_______；中的化合价为_______；转化为的化学方程式为_______。
(3)“还原”过程生成和乙醛，且明显增大，则该过程的离子反应方程式为_______。
(4)“吸收”过程产生的气体X经Y溶液吸收后，经进一步处理可以循环利用，则X和Y的化学式分别为_______、_______。
(5)在有机合成中有重要应用，其参与某有机物合成的路线如下图3所示(代表乙酸，代表苯基)，则下列说法正确的是_______。

A．为催化剂

B．作还原剂

C．为中间产物

D．主要生成物为

4 . 费托合成是以合成气为原料，在催化作用下合成液态烃的工艺流程，是我国煤化工的重点发展方向。催化剂的选择性、高稳定性是研究重点，目前主要以纳米铁系催化剂以及钴系催化剂为主，实验室常以固定床或者搅拌釜作为该反应的研究装置，已知该反应的机理如图所示：

已知2CO(g)+4H₂(g)C₂H₄(g)+2H₂O(g)△H=-237kJ/mol反应Ⅰ
CO(g)+3H₂(g)CH₄(g)+H₂O(g)△H=-178kJ/mol反应Ⅱ
(1)C是一种良好的还原剂，可用来还原各种金属氧化物，如图为C和Al分别和氧气反应的吉布斯自由能变与温度的关系，已知ΔG<0，反应自发，写出C在2000K以上还原Al₂O₃的化学方程式：__，由如图推测2000K以上该反应是反应___(填“自发”或者“不自发”)。

(2)在固定床反应器中，生产条件为5MPa，200℃~250℃，流速100mL/min，若不考虑其它产物的情况，下列说法错误的是___。
A.采用纳米铁催化剂可以提高催化剂表面积，加快化学反应速率
B.合成气在催化剂表面没有化学键的形成，催化剂改变了化学反应历程
C.固定床反应器中合成气的流速影响产物的转化率和选择性
D.适当升高温度(不考虑催化剂失活)可以提高CO的平衡转化率
E.反应开始前往往先通入H₂处理一段时间是为了激活催化剂，去除表面氧化膜
(3)已知固定床反应器中增加装置压强会导致产物中C₂H₄选择性上升，可能的原因是___。
(4)实验中通常也以搅拌釜作为恒容反应容器，在搅拌釜中加入铁系催化剂，再通入10MPa合成气后关闭进气，升温到200℃维持稳定，开启搅拌桨，一直反应到约10~20h后装置内气压不再发生改变(不考虑装置漏气)。在保持其他条件不变的情况下，为了提高C₂H₄的选择性可以采取的措施是___。

A.适当升高温度          B.改变催化剂        C.适当降低温度 D.加快搅拌速度
(5)搅拌釜反应器中按照投料比=3：1通入气体，起始压强为8MPa，关闭进气阀，控制反应温度为200℃，反应结束后测得CO的转化率为20%，C₂H₄的选择性为50%，求该条件下反应Ⅱ的K_p=___ (MPa)^-2(对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)表示的平衡常数记作K_p)。
(6)某课题小组采用气相色谱研究该反应中C1到C4的各种烃类分布，以N₂作为载气(流动相)，已知不同气体在同一色谱柱中出峰时间不相同，如图为该产物色谱图中的部分内容，请利用气相色谱设计一种方法判断哪一个峰是乙烯___。

5 . 环戊二烯是一种重要的有机合成原料，用其制备环戊烯涉及的反应如下：

主反应：；

副反应1：。

副反应2：

回答下列问题：
(1)______（用含“”和“”的式子表示），该反应在______（填“高温”或“低温”）条件下能自发进行。
(2)下列操作中，能提高环戊二烯平衡转化率的是______（填标号）。
A．增加环戊二烯的用量             B．恒温恒压下通入惰性气体             C．移除环戊烯
(3)保持其他条件不变，在相同时间内，环戊二烯转化率及环戊烯、环戊烷的选择性与温度的关系如下图所示：

①综合分析，反应的最佳温度的范围为______（填标号）。
A．             B．             C．左右
②随着温度的升高，环戊二烯转化率升高而环戊烯选择性降低，其原因是______。
(4)，向恒容密闭容器中加入环戊二烯和，反应达到平衡时，环戊二烯的转化率为，环戊烷物质的量为，则用气体物质的量分数表示的主反应的平衡常数______（用含的计算式表示）。
(5)用环戊二烯制备的二茂铁可用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂、橡胶熟化剂、紫外线吸收剂等。二茂铁的晶胞结构如图所示（未画出微粒），密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则一个晶胞中含的数目为______。

6 . 尿素是一种很好用的保湿成分，它存在于肌肤的角质层当中，属于肌肤天然保湿因子NMF的主要成分。工业上以氨气和二氧化碳为原料合成尿素，反应分为如下两步：
反应①      
反应②      
(1)下列反应与反应②的热效应相同的是___________。

A．木炭与高温水蒸气反应	B．镁条与稀盐酸反应
C．小苏打与柠檬酸钠反应	D．氢气与氯气反应

(2)下图能表示上述两步反应能量变化的是___________。

A．

B．

C．

D．

(3)恒温恒容时，将2mol 和1mol 充入2L反应器中合成尿素，经10min测得反应器内气体压强变为起始的80%(已知此时尿素为固态。水为液态)，则从反应开始至10min时，的平均反应速率___________(写出计算过程)。
(4)若将2mol 和1mol 充入一容积可变的容器中进行，初始体积固定为V，10min后达到平衡时，随时间变化如图所示：

20min时压缩容器，使体积变为0.5V并保持不变，30min时达到新平衡，请在图中大致画出20min～40min内随时间t变化的曲线___________。
(5)实际生产中，为节约成本并提高反应②的生产效率，尿素合成工厂通常将反应②的发生场所设置在反应①的发生场所附近，请说明理由：___________。

7 . 固体燃料是目前我国合成氨生产的主要原料，随着煤气化技术的进步，多煤种均可作为合成氨的原料。以煤为原料的合成氨生产流程由三个基本部分组成：

原料气的制备

→

原料气的净化

→

气体的压缩与氨的合成

(1)原料气的制备过程中主要发生反应：
I．
Ⅱ．
图1为碳与水蒸气反应的平衡常数与温度的关系图，图2表示了氧煤比对气化过程的影响，氧煤比的大小是影响气化炉温度、碳转化率、煤中有效气体(CO+H₂)含量高低的重要因素。

①由图1可知，高温有利于提高___________和___________的含量。
②试分析原料气制备过程中通入O₂的原因：___________；由图可知，合适的氧煤比应保证在___________左右。
(2)原料气的净化过程中，脱碳工序须将CO₂去除。N-甲基二乙醇胺(简称MDEA，分子式可简写为R₂CH₃N)水溶液因其选择性高、溶剂消耗少、对设备腐蚀小、可再生等优点被广泛使用。MDEA吸收CO₂的反应可表示为：
①脱碳工序可防止CO₂在低温下固化变为干冰，堵塞设备和管道，还可防止___________。
②从结构角度分析MDEA具有碱性的原因：___________。
③标准平衡常数可以表示平衡时各物质的浓度关系：如反应的，其中，为标准大气压，、分别为气体的分压，分压=气体物质的量分数×总压。在T℃时的刚性密闭容器中，用20L2.3mol/L的MDEA溶液吸收总压为的合成氨原料气(含体积分数分别为30%的N₂、55%的H₂、15%的CO₂)，充分吸收后，MDEA浓度降低为2.0mol/L，二氧化碳的吸收率为60%，忽略反应过程中溶液的体积变化，则反应的标准平衡常数___________(保留2位有效数字)。
(3)影响合成氨工艺条件的主要因素是空间速度(单位时间内通过单位体积催化剂的气量，简称空速)、反应温度、合成压力和气体组成等。目前30MPa的中压法合成塔，空速一般为，原因是___________。

8 . 常温下是一种无色气体，能溶于浓硫酸、易水解，是有机合成和石油化工广泛应用的一种重要催化剂。工业上以铁硼矿(主要成分有、，次要成分有、、、)和萤石(主要成分为，含微量二氧化硅、硫单质)为原料制备的流程如图所示：

已知：①溶液在“热溶浸”中，只能溶解；
②室温下，溶液时，的溶解度为；
③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示：

金属离子
开始沉淀的	1.5	6.3	3.2
沉淀完全的	3.2	8.3	5.0

回答下列问题：
(1)产生的气体A是______；“热溶浸”时，下列措施能提高硼元素浸出率的有______(填序号)。
a．粉碎矿石　　　　　　　　　b．适当升高“热溶浸”温度
c．适当缩短“热溶浸”时间　　　d．加快搅拌速度
(2)已知硼酸在水中的电离方程式为。室温下，调节过滤1所得滤液的值为4，析出硼酸固体，则滤液2中_________。
(3)补充完整反应釜中发生主要反应的化学方程式：①；②___________；过量浓硫酸的作用是___________(答出2点)。
(4)根据下表，选择反应釜中的最佳反应条件：温度为________，硫酸质量分数为________。
不同反应条件对产率的影响

反应温度/℃	产率/%
	硫酸质量分数	硫酸质量分数
60	9.5	54
70	11	62.5
80	37.4	78.8
90	47.7	82
100	47.1	81.4
110	46.5	80.5
120	46	79

(5)利用离子色谱法可以检测过滤3所得滤液中硫元素的含量，将样品通过检测液，进行色谱分析，得到如图所示结果，出现检测峰1的原因可能是___________。

(6)滤渣1通过下图所示操作可逐一分离硅、铝、铁三种元素，试剂①是___________(填化学式)，调节的范围是___________。

9 . 氨是一种重要的基础化工产品。
(1)合成氨的原料气(及少量的混合气)在进入合成塔前需除去，原因是___________。
原料气中的常用甲烷水蒸气重整反应制备，涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
一定条件下，向体积为V的恒容容器中充入甲烷和水蒸气，达到平衡时，甲烷和水蒸气的转化率分别是80%和40%，则的物质的量为________，写出反应Ⅲ的平衡常数___________。
(2)与作用分别生成的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的和的混合气体以一定流速经过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性[]与温度的关系如图。

①其他条件不变，在范围内升高温度，出口处氮氧化物的量________(填“增大”或“减小)，的平衡转化率________(填“增大”或“减小”)。
②为能更有效除去尾气中的，保护环境，应选择的最佳温度为________(填序号)。
A．                      B．                            C．
(3)氨气也可与氨的氧化物反应生成氮气，该反应可用于处理氮的氧化物。例如：，将和以一定的流速，分别通过甲、乙两种催化剂发生上述反应，相同时间内测量逸出气体中含量，从而确定的转化率，结果如图所示：

a点___________(填“是”或“不是”)平衡状态，原因是___________。

10 . 氟碳铈精矿(主要成分为)可用于制备铈的氧化物和。

已知：能与结合成，也能与结合成；
(1)氧化焙烧：将氟碳铈精矿置于多膛焙烧炉中进行氧化焙烧，焙烧时把矿料与气体逆向而行进行投料，其目的是___________。
(2)酸浸
①酸浸时加入的目的是提供___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
②酸浸时，浸出液中Ce(IV)含量随盐酸浓度的变化如图所示，盐酸浓度越高，Ce(IV)含量越低的原因是___________。

③酸浸时向盐酸中加入少许，浸出液中Ce(IV)含量如图所示，Ce(IV)含量随硫酸添加量增大而增大的原因是___________。

(3)反应：若把改为氢氧化钠溶液，则反应会生成氢氧化亚铈(III)沉淀，暴露在空气中会变成黄色的氢氧化铈(IV)沉淀，生成氢氧化铈的化学方程式为___________。
(4)CeO₂的制备：以为原料也可制取CeO₂，根据题中所给信息，补充完整实验方案：将一定量的溶于去离子水中，___________，得CeO₂固体。
已知：受热分解时失重率随温度的变化如图所示，实验中须使用的仪器和试剂：氨水、、溶液、马弗炉(可用于固体的高温加热)。