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党的二十大报告提出，加强基础研究，突出原创，鼓励自由探索。一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能，实现了制硝酸、发电环保三位一体的结合。如图所示，某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO₂、NO转化为(NH₄)₂SO₄的原理和粗铜的精炼原理。

(1)燃料电池放电过程中负极的电极反应式___________。
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，CuSO₄溶液的浓度将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)乙装置中物质A是___________(填化学式)；阴极的电极反应式是___________。
(4)若在标准状况下，甲装置有11.2LO₂参加反应，则乙装置中转化SO₂和NO的物质的量共有___________mol；丙装置中阴极析出铜的质量为___________g。

锂系电池包括锂电池和锂离子电池，锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN。Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M。S。Whittingham提出并开始研究锂离子电池。
(1)全固态锂离子电池放电时电池发生反应：，写出充电时，阴极反应式为___________。
(2)上述锂离子电池可用于电解精炼法提纯镓，具体原理如图所示。

已知：金属活动性强弱顺序为：Zn>Ga>Fe>Cu，镓的化学性质与铝相似。
①M为电源的___________极，电解精炼镓时产生的，阳极泥的主要成分是___________。
②电解过程中阳极产生的离子迁移到阴极并在NaOH溶液阴极析出高纯镓。请写出电解过程中阴极析出高纯镓的电极反应式___________。
③电解过程中需控制合适的电压，若电压太高，阴极会产生H₂导致电解效率下降。若外电路通过，阴极得到3.5g的镓，则该电解装置的电解效率η=___________(η=生成目标产物消耗的电子数÷转移的电子总数)。
(3)上述锂离子电池也可用于氢碘酸“电解法”制备，装置下图所示。其中双极膜(BPM)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H₂O解离成和；A、B为离子交换膜。B膜最佳应选择___________。少量的因浓度差通过BPM膜，若撤去A膜，其缺点是___________。

我国力争2060年前实现碳中和。CH，与CO₂催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应：
反应I：主反应
反应II：副反应
反应III：积碳反应
反应IV：积碳反应
(1)已知H₂(g)、CO(g)的燃烧热分别为-285.8kJ⋅mol^-1、﹣283.01kJ⋅mol^-1，，则反应II的___________。
(2)下列关于该重整反应体系的说法正确的是___________。

A．在投料时适当增大的值，有利于减少积碳

B．在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应Ⅲ和反应Ⅳ平衡均向右移

C．随着投料比的增大，达到平衡时的转化率增大

D．降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，逆反应速率减小

(3)对于反应I：主反应在pMPa时，将CO₂和CH₄按物质的量之比为1：1充入密闭容器中，分别在无催化剂及ZrO₂催化下反应相同时间，测得CO₂的转化率与温度的关系如图所示：

①a点CO₂转化率相等的原因是___________。
②在pMPa、900℃、ZrO₂催化条件下，将CO₂、CH₄、H₂O按物质的量之比为1：1：n充入催化剂密闭容器，CO₂的平衡转化率α大于50%，解释说明原因________，此时平衡常数_________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数：写出含α、n、p的计算表达式)。
(4)以NaCl饱和溶液为电解质溶液，利用如图所示的装置将CO₂转化为燃料CO。则电极II接电源的___________极，阴极上电极反应式为___________。

在1L的密闭容器中充入2molN₂和7molH₂，发生反应N₂+3H₂2NH₃，保持其他条件不变，相同时间内测得NH₃的浓度与温度的关系如图所示。下列说法正确的是

A．图中a、b、c三点只有b点表示平衡状态

B．a、c两点对应的反应速率：va=vc

C．温度为T1K时，N2的平衡转化率为50%

D．温度为T1K时，再加入1molN2和1molNH3，平衡向正反应方向移动

一定条件下HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理、反应历程与能量的关系如图所示：

下列说法错误的是

A．HCOOH催化脱氢反应在该温度下能自发进行

B．在历程Ⅰ～Ⅴ中，由Ⅳ到Ⅴ的反应为决速步骤

C．由反应历程可得出HCOOH中第2个H原子更易脱去

D．在该反应历程中，HCOOH所有的化学键均发生断裂

甲醇重整制氢的主要反应如下：
反应i：
反应ⅱ：
反应iii：
(1)已知在标态和温度为T条件下，由稳定态单质生成1mo1化合物的焓变叫做该物质在T时的标准摩尔生成熔(符号是Δ₁H_m^ϴ)。几种物质在298K时的标准摩尔生成焓如下表所示，据此计算ΔH₁=___________kJ。mol^-1.

物质	CH3OH(g)	H2O(g)	CO2(g)	H2(g)
Δ1Hmϴ /(kJmol-1)	-190.7	-241.8	-393.5	0

(2)一定条件下，向某恒容密闭容器中通入CH₃OH(g)和H₂O(g)，在铜基催化剂上发生反应i，可能反应机理如图所示：
   
①根据图中反应机理分析，H₂C=O与Cu²⁺催化剂之间形成的化学键类型为___________。
A．σ键                           B．π键                           C．配位键                                 D．离子键
②在反应i过程中，不断分离出CO₂有利于提高反应速率的原因___________。
③能表明反应达到平衡状态的是___________(填序号)；
A．c(CO₂)=3c(H₂) B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．3v_正(H₂O)=v_逆(H₂) D．混合气体的密度不变
(3)一定温度下，向体积为2L的刚性容器中充入2 mol[ CH₃OH(g)和1molH₂O(g)发生上述反应i、ii、iii。
①反应过程中，CO₂的浓度随者温度的升高先增大后减小，其原因为___________。
②已知反应进行10min时，容器中含碳产物的选择性[例如]随温度变化如图所示：
   
若500K时，反应进行到10min时达到平衡，其中CH₃OH(g)的平衡转化率为60%，则0~10min内，v(CH₃OCH₃)=___________mol。 L^-1.min^-1.此时，H₂O(g)的平衡转化率为___________；由以上数据分析反应ii的平衡常数K_ii=___________(用分数表示)。

铟锑渣中含有In₂O₃、Sb₂O₃、Fe₂O₃、CaO、ZnO、In₂S₃、FeS₂等物质，从冶炼铟锑渣中回收烟和其他金属元素的工艺流程如图：
   
已知：①“氧化浸出”后所得的溶液中含有下Fe³⁺、In³⁺、Sb³⁺、Zn²⁺及少量的Ca²⁺；
②Fe³⁺杂质容易使萃取剂中毒，导致萃取能力减弱；
③常温时，K_sp[Fe(OH)₃]=10^-38.8。
回答下列问题：
(1)“氧化浸出”过程中硫元素最终均以硫酸根的形式存在于浸出液中，In₂S₃发生反应的化学方程式为___________。
(2)废渣的主要成分为___________(填化学式)；废液中主要含有的金属元素为___________(填元素符号)。
(3)“萃取1”步骤前加入铁粉进行还原操作的目的为___________。
(4)“萃取1”所用的萃取剂P204结构为   ，它与In³⁺配位的能力大于P507(结构为   )，推测其原因可能为___________。
(5)“除铁”步骤中加入的H₂O需过量的原因为___________。
(6)“除铁”步骤中加入ZnO可调节溶液的pH=6，则常温时，溶液中残留的c(Fe³⁺)=___________。
(7)已知CaSO₄的溶解度随温度变化的曲线如图所示，则“系列操作”是指蒸发浓缩、___________、___________、过滤、洗涤、干燥(填写操作方法)。
   
(8)进行“萃取2”和“反萃取2”操作的目的是___________。

利用平衡移动原理，分析常温下Ni²⁺在不同pH的Na₂CO₃体系中的可能产物。
已知：图1中曲线表示Na₂CO₃体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系；图2中曲线I的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合；[注：起始Na₂CO₃体系中；不同pH下c(CO)由图1得到]。下列说法错误的是
   

A．pH=7时，碳酸钠溶液体系中存在：c()>c(H2CO3)>c()

B．M点时，溶液中存在c()=c(OH-)

C．初始状态pH=9、，平衡后存在

D．沉淀Ni2+制备NiCO3时，选用0.1NaHCO3溶液比0.1Na2CO3溶液效果好

i．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。已知：达平衡后，若其他条件不变将容器体积扩大为原来的2倍，其气体平均摩尔质量不变。

(1)反应开始时，容器中加入X的物质的量为___________。
(2)下列条件的改变能加快其反应速率的是___________(填序号)。
①升高温度
②增加X的物质的量
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大
④保持容积不变，充入He使体系压强增大
ii.
(3)将CO₂转化为乙醇可以实现降碳，过程中发生的反应如下：



则___________。
(4)将CO₂转化为甲醇也可以实现降碳。
一定条件下，发生反应。往2L恒容密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂，在甲、乙不同催化剂作用下，反应时间均为tmin时，测得甲醇的物质的量分数随温度变化如图所示：

①相同温度下催化剂效果更好的催化剂是___________(填“甲”或“乙”)。温度下，b点时甲醇的平均反应速率___________。
②在甲催化作用下，甲醇的物质的量分数随温度的升高呈现如图变化的原因是___________。
③在和温度下，平衡常数___________(填“>”、“<”或“=”)。
④已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数。温度下，反应开始时容器中的总压为，该温度下反应的平衡常数___________。

甲醇是重要的化工原料。科技工作者利用CH₄、O₂按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇的反应，部分历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注，TS代表过渡态，H₂O的作用是活化催化剂)。下列说法正确的是

A．在催化剂表面上更容易被吸附的是H2O

B．

C．该反应过程的决速步为，加入催化剂可以降低反应的活化能，使减小

D．适时将甲醇分离出来，以空出催化剂活性中心继续使用