1 . Ⅰ.完成下列问题
(1)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH₃)₃CCl＋OH^-→(CH₃)₃COH＋Cl^-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______

A．该反应为吸热反应

B．(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定

C．第一步反应一定比第二步反应快

D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率

(2)下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______

A．已知C(石墨，s)C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

B．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH=-57.4kJ·mol-1

C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多

D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH=-akJ·mol-1，则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5akJ的热量

(3)已知反应：2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)，在298K、100kPa的条件下，其中ΔH=-113.0kJ·mol^-1，ΔS=-145.3J·mol^-1·K^-1，该反应___________(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为___________。实际上，如果不采取一定措施，汽车尾气并不会自动消除，原因是___________；
Ⅱ.CH₄和CO₂在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H₂、CO和少量H₂O的混合气体)。
主反应为：I.CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)，ΔH₁=＋247kJ·mol^-1
主要副反应有：Ⅱ.CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，ΔH₂=＋41.2kJ·mol^-1
Ⅲ.CH₄(g)C(s)+2H₂(g)，ΔH₃=＋74.8kJ·mol^-1
Ⅳ.CO(g)+H₂(g)C(s)+H₂O(g)，ΔH₄=-131kJ·mol^-1
完成下列填空：
(4)写出CH₄和水蒸气反应生成CO和H₂的热化学方程式___________。
(5)对于反应Ⅰ，有利于提高CH₄平衡转化率的措施是___________、___________(任写两条)。
(6)反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：___________。
(7)某温度下，反应Ⅰ的平衡常数K=0.16，该温度下，测得容器中CH₄、CO₂、CO和H₂的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。___________。
(8)CH₄和CO₂各1mol充入密闭容器中，发生反应I。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO₂体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体)：n(初始气体)=___________。

②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO₂体积分数___________点对应的平衡常数最小，理由是：___________；___________点对应压强最大，理由是：___________。

3 . 2023年9月23日晚，杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，点亮了主火炬。工业上利用二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：   。
(1)在下图的坐标系中，画出能体现上述反应特点的大致图像：___________。

(2)在一体积为2L的密闭容器中投入1mol CO和3mol 模拟反应的过程。可以判断反应达到平衡状态的是___________。

A．断裂1.5个H—H键的同时，有个O—H键生成

B．容器内压强不再变化

C．和的体积分数之比保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量不再变化

(3)为探究该反应合适的反应温度，某小组进行了一系列测试，保证每次初始的原料气组成及反应时间一致，测得的转化率如图所示。试解释的转化率先增后降的原因___________。

4 . “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是的再资源化利用。
(1)氨的饱和食盐水捕获是其利用的方法之一，反应原理为：。该反应常温下能自发进行的原因是___________。
(2)基掺杂形成(等)，能用于捕获，原理如下图所示。已知阳离子电荷数越高、半径越小，阴离子越易受其影响而分解。

①时，再生的化学方程式为___________。
②相比，其优点有___________。
(3)催化电解吸收的溶液可将转化为有机物。
①在阴极放电生成的电极反应式为___________。
②碱性溶液有利于抑制阴极上副产物的产生，该副产物的化学式为___________。
(4)在催化剂作用下，以和为原料合成，主要反应为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
保持压强，将起始的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率和甲醇的选择性与温度的关系如题图1、题图2所示。

①随着温度的升高，转化率增大、但甲醇选择性降低的原因是___________。
②假设定义催化剂催化效率，计算时三种催化剂的催化效率之比___________(写出计算过程)。

7 . Ⅰ．铁触媒催化合成氨经历下图所示①至⑥步基元反应(从状态Ⅰ至状态Ⅶ)：

上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。
回答下列问题：
(1)根据上图计算合成氨反应的焓变：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)   ΔH=___________。
(2)上述反应的ΔS___0(填“>”“<”或“=”)。已知：反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的|ΔS|=199J/(mol·K)，则下列温度中，合成氨反应能自发进行的是____ (填标号)。
A．25℃               B．125℃               C．225℃                  D．325℃
Ⅱ．高锰酸钾是一种常用的消毒剂和氧化剂。回答下列问题：
实验(一)：电解法制备KMnO₄。

以石墨、铜为电极，电解K₂MnO₄溶液制备KMnO₄溶液，装置如图所示。
(3)电解过程中，Cu极附近电解质溶液的pH______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)铜极、石墨极能否互换并简述理由：___________。
实验(二)：探究K₂FeO₄和KMnO₄氧化性强弱。装置如图所示。

关闭开关K，观察到左烧杯中紫红色溶液变为浅黄色，右烧杯中无色溶液变为紫红色。
(5)关闭K，盐桥中_______(填离子符号)向左烧杯迁移。
(6)石墨极的电极反应式为_______。实验结论是氧化性：___ (填>”“<”或“=”)。

8 . Ⅰ.传统的“哈伯法”合成氨原理为：   
(1)上述反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)工业合成氨选择的催化剂是___________。
(3)恒温、恒容密闭容器中进行上述反应，一定能说明该反应达到平衡状态的是___________。
a．、、的浓度之比为               b．容器内气体压强保持不变
c．                                   d．混合气体的密度保持不变
(4)改变下列条件能加快反应速率，且单位体积内反应物活化分子百分数不变的是___________。
a．增大浓度               b．增大压强               c．升高温度            d．使用催化剂
(5)工业合成氨中，下列措施不符合绿色化学理念的是___________。
a．将氨气及时液化，分离出反应体系
b．将从反应体系中分离出的和重新输送到反应器中予以循环利用
c．氨合成塔中内置热交换器用来预热后续通入的冷的氮气和氢气
d．可采用1000℃的高温使得反应速率更快
Ⅱ.科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向体积可变的密闭容器中充入和，不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。

(6)、、由小到大的顺序为___________。
(7)在、条件下，若此时容器体积为，后反应达到平衡，则内的平均反应速率为___________，平衡常数___________(保留两位有效数字)。
Ⅲ.东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”，在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
已知：第一步：(快)(吸附在催化剂表面的物种用*表示)
第二步：(慢)(吸附在催化剂表面)
第三步：(快)
(8)较传统工业合成氨法，该方法具有的优点___________。

9 . 氢能源是最具应用前景的能源之一，甲烷-水蒸气催化重整制氢(SMR)是一种制高纯氢的方法，其涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)___________，反应Ⅱ能在___________(填“高温”或“低温”)的条件下自发进行。
(2)某温度下，按照投料比加入密闭容器中发生反应Ⅰ，平衡时的体积分数为，则的转化率为___________(填分数)；实际生产中反应物投料比小于反应的化学计量数之比，目的是___________。
(3)在常压、600℃条件下，向体系中加入适量生石灰后可提高的产率。应用化学平衡移动原理解释原因___________。
(4)在T℃、条件下，向恒温恒容密闭容器中充入水蒸气和，发生反应Ⅲ，达平衡时，的转化率为。平衡时，的平衡分压为___________，此温度下，该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。
(5)调整CO和初始投料比发生反应Ⅲ，测得CO的平衡转化率如图：

A、B、C、D、E中温度最高的点是___________。

10 . 研究碳、氮等元素化合物的性质或转化对体会化学与生活有重要意义。
Ⅰ．以CO₂和NH₃为原料合成尿素总反应为：CO₂ (g)+ 2NH₃ (g)CO (NH₂) (s) + H₂O (g)   ΔH该反应的具体过程分两步完成，ⅰ．CO₂和NH₃生成H₂NCOONH₄；ⅱ．H₂NCOONH₄分解生成尿素，反应过程能量变化如图。

(1)总反应的______，该反应在______ (填“高温”或“低温”或“任何条件都不”)可以自发进行。
(2)若该反应在恒容密闭容器中进行，判断该反应达到化学平衡状态的依据是________ (填字母序号)。

A．反应速率2 v(CO2) = v(NH3)	B．混合气体中 CO2的浓度保持不变
C．混合气体密度不变	D．消耗2 mol NH3的同时生成 1 mol H2O

(3)在恒温、体积为1L的恒容装置中通入CO₂和NH₃各1mol 、1.5mol，达平衡时CO₂的转化率为50%，平衡常数的值为_______。
Ⅱ．亚硝酸钠(NaNO₂)是肉制品生产中常使用的一种食品添加剂，外观与食盐极为相似，具有较强毒性，误食可能造成死亡。已知常温下 K_a(HNO₂)=1.75×10^－4，K_a(CH₃COOH)=1.8×10^－5。
(4)常温下，pH=4的HNO₂溶液中，由水电离出的c(H⁺)约为______mol·L^－1，浓度均为 0.1mol/L 的 NaNO₂和 CH₃COONa 的混合溶液中各离子浓度由大到小的关系为__________。
(5)高锰酸钾常用于亚硝酸盐的测定。欲测定某样品中NaNO₂的含量，某同学设计如下实验：
①称取样品a g，加水溶解，配制成100 mL溶液。
②取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.02000 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液(酸性)进行滴定，反应离子方程式是：，滴定结束后消耗KMnO₄溶液VmL。
进行滴定操作时无需另加指示剂，达到滴定终点时的现象是_______，测得该样品中NaNO₂的质量分数为_______。(写出计算式)