我国科学家成功地在铁掺杂W18O49纳米催化剂表面常温下获得较高的氨产量，反应历程如图所示...

我国科学家成功地在铁掺杂W18O49纳米催化剂表面常温下获得较高的氨产量，反应历程如图所示(★表示被吸附在催化剂表面的物种)。下列说法错误的是

A.需要吸收能量的最大能垒(活化能)E＝1.54eV

B.吸收能垒为1.29 eV步骤的反应为H5N2★＝NH3＋H2N★

C.选择镍掺杂W18O49纳米催化剂获得反应历程与上述不同

D.投料比[]越大，单位时间内合成氨的产量越高

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我国科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在铁掺杂W18O49纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨，获得较高的氨产量和法拉第效率。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

（1）需要吸收能量最大的能垒（活化能）E=__ev，该步骤的化学方程式为___；

（2）对于合成氨反应N2+3H22NH3，在标况下，平衡常数Kθ=，其中pθ为标准压强（1×105Pa），p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压[已知p(NH3)=x(NH3)p，其中p为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数]。

①若起始N2和H2物质的量之比为1：3，反应在恒定温度和标准压强下进行，达到平衡时H2的转化率为ɑ，则Kθ=___（用含ɑ的最简式表示）。

②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T变化趋势的是___(填序号).

（3）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。

该电池工作时，正极的电极反应为___。中间所用的交换膜应该为___（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”或“质子交换膜”）。相比现有工业合成氨，该方法的优点是：___。（任写一条）

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我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂（Pd和Rh）表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是（　　 ）

A.HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程

B.Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热不同

C.该反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成

D.HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤

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研究氮及其化合物的性质及转化，对研究自然界中氮的循环有着重大的意义。

I.合成氨反应历程研究

(1)科学家研究利用铁触媒合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的∆H=__kJ·mol-1。该历程中速率最慢的一步的化学方程式为__。

II.对NO与O2反应的研究

(2)用Pl-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。在酸性水溶液中，光催化脱除原理和电化学反应原理类似。g-C3N4端的反应为O2+2H++2e-=H2O2，则Pl端的反应为__。

(3)在一定条件下，将2molNO和1molO2通入恒容密闭容器中进行反应。在不同温度下，测得平衡时体系中NO、O2、NO2的物质的量与温度的关系如图所示。

(已知：容器中发生两个反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　　 ∆H˂0和2NO2(g)N2O4(g)　　 ∆H˂0)

①曲线c代表__的物质的量与温度的关系，x点对应的O2的转化率为__。

②下列说法正确的是__。

A.2NO+O22NO2的平衡常数：x点＞y点

B.y点时2NO+O22NO2的反应速率：v正＜v逆

C.x点对应的NO的物质的量分数为

D.400～1200℃时，随温度升高，N2O4体积分数不断增大

III.对NO与Cl2物反应及产物NOCl(亚硝酰氯)的研究

(4)NOCl可由NO与Cl2制得，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl　　 ΔH=-111kJ/mol。在295K时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下：

反应物浓度与反应速率关系式为v(Cl2)=k·cm(NO)cn(Cl2)，式中速率常数k=Ae-Ea/RT，其中Ea为活化能，A、R均为大于0的常数，T为温度)。则此条件下k的数值为__，若要使k增大，可采取的措施有__、__。

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工业合成氨是解决人类的生存问题。回答下列问题：

(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用的方式表示。由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的=_______kJ·mol－1，反应速率最慢的步骤的化学方程式为____________。

(2)工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，当进料体积比V(N2)：V(H2)=1：3时，平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：

则500℃时：

①平衡常数KP(30MPa)________KP(100MPa)。(填“＜”、“=”、“＞”)

②30MPa时，氢气的平衡转化率为_________(结果保留3位有效数字)。用平衡分压表示平衡常数KP=_______________(列出计算式即可，不必化简)。

(3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观反应过程如图所示，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。

①阴极区生成NH3的电极反应式为_____________。

②下列说法正确的是_______________(填标号)。

A.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性

B.选择性透过膜可允许N2和NH3通过，防止H2O进入装置

C.保持电流强度不变，升高溶液的温度，可以加快电解反应的速率

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合成氨是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。回答下列问题：

(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

由图可知合成氨反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的∆H=___ kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为___。

(2)工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当进料体积比V(N2)：V(H2)=1：3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：

①500℃时，反应平衡常数Kp(30MPa)___ Kp(100MPa)。（填“<”、“=”、“>”）

②500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为___（保留2位有效数字），Kp=___(MPa)-2（列出计算式）。

(3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观示意如图，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。

①阴极区生成NH3的电极方程式为___。

②下列说法正确的是___（填标号）。

A．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性

B．该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能

C．选择性透过膜可允许N2和NH3通过，防止H2O进入装置

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德国化学家利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程及反应过程中的能量变化如图一、图二所示，其中分别表示N2、H2、NH3及催化剂。下列说法不正确的是（　　 ）

A.①→②过程中催化剂与气体之间形成离子键

B.②→③过程中，需要吸收能量

C.图二说明加入催化剂可降低反应的活化能

D.在密闭容器中加入1molN2、3molH2，充分反应放出的热量小于92kJ

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甲酸被认为是理想的氢能载体，我国科技工作者运用DFT计算研究单分子HCOOH在催化剂表面分解产生H2的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注｡

回答下列问题：

(1)该历程中决速步骤的能垒(活化能)E正=__________eV，该步骤的反应方程式为__________｡

(2)甲酸分解制氢气的热化学方程式为__________｡

(3)在温度为383K､压强为p0时，将一定量的HCOOH气体充入一个盛有催化剂的刚性容器中，达到平衡时，H2的分压为0.55p0，则该反应α(HCOOH)=______________，该温度下的压强平衡常数Kp=__________ (计算结果保留2位有效数字)｡

(4)HCOOH的分解存在副反应HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)｡

已知H2的选择性=能够增大H2选择性的可能方法是____｡

(5)甲酸作为直接燃料电池的燃料具有能量密度高的优点｡若电解质溶液显酸性，甲酸直接燃料电池的负极反应式为__________，该电池的理论输出电压为1.48V，能量密度E=________kW·h/kg(能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×106J)｡

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水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。下列说法正确的是（　　 ）

A.水煤气变换反应的ΔH>0

B.步骤③的化学方程式为：CO●+OH●+H2O(g)=COOH●+H2O●

C.步骤⑤只有非极性键H-H键形成

D.该历程中最大能垒（活化能）E正=1.70eV

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水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用●标注。下列说法正确的是（　　　　 ）

A.水煤气变换反应的△H＜0

B.步骤③的化学方程式为：CO●+OH●+H2O(g)=COOH●+H2O●

C.步骤⑤只有非极性键H﹣H键形成

D.该历程中最大能垒(活化能)E正=1.70eV

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