中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下：2CH4(g)⇌C2H4(g)＋2H2(g) ΔH＞0
化学键 | H—H | C—H | C＝C | C—C |
E(kJ/mol) | a | b | c | d |
（1）已知相关化学键的键能如上表，甲烷制备乙烯反应的ΔH＝____________ (用含a、b、c、d的代数式表示)。
（2）T1温度时，向1 L的恒容反应器中充入2mol CH4 ，仅发生上述反应，反应过程中 0～15min CH4的物质的量随时间变化如图1，测得10～15min时H2的浓度为1.6mol/L。
①0～10min内CH4表示的反应速率为__________mol/(L·min)。
②若图1中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n(CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填“a”或 “b”)。
③15min时，若改变外界反应条件，导致n(CH4)发生图1中所示变化，则改变的条件可能是_____________________________________(任答一条即可)。
（3）实验测得v正＝k正c2(CH4)，v逆＝k逆c(C2H4)·c2(H2)其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关，T1温度时k正与k逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2，则反应速率增大的倍数v正____v逆(填“>”“＝”或“<”)，判断的理由是_________________ 。
（4）科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体，可在高温下传导O2－。
①C极的Pt为______ 极(填“阳”或“阴” )。
②该电池工作时负极反应方程式为_____________________。
③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112mL，则阴极区所得溶液在25℃时pH＝_______ (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500mL)。
五氧化二钒用作冶金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的 80%以上，其次是用作有机化工的催化剂。为了增加V2O5 的利用率，我们从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2 和Fe2O3 等） 中回收 V2O5 的一种生产工艺流程示意图：
部分含钒物质在水中的溶解性如表所示，回答下列问题：
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
（1）①中废渣的主要成分是 __________________________；①中V2O5 发生反应的离子方程式为 ___________________________ 。
（2）②、③中的变化过程可简化为（下式中的R 表示 VO2+或 Fe3+，HA 表示有机萃取剂的主要成分）R2(SO4)n（水层）+2nHA（有机层）⇌ 2RA（有机层）+ nH2SO4（水层）。②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 ______________________；实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为 ______________________。
（3）实验室用的原料中V2O5 占 6%（原料中的所有钒已换算成 V2O5）。取 100 g 该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入 100 mL 0.1 mol•L -1 的KClO3 溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该实验中钒的回收率是 __________________[M(V2O5)＝182 g•mol -1]。
（4）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如表所示：
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 |
钒沉淀率/% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.6 | 96.4 | 93.1 |
试判断在实际生产时，⑤中加入 NH4Cl 调节溶液的最佳 pH为____________；若钒沉淀率为 93.1%时不产生 Fe(OH)3 沉淀，则此时溶液中 c(Fe3+)≤____________ （已知：25℃时Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10 -39）。
I.某有机物 X（C13H13O7Br）遇到FeCl3 溶液显紫色，其部分结构简式：
已知：①X 在足量的氢氧化钠水溶液中加热，可以得到A、B、C 三种有机物；
②室温下B 经盐酸酸化可以得到苹果酸D，D 的分子式为 C4H6O5；
③C 能发生银镜反应。
试回答：
（1）D 中所含官能团的名称是 _______ ，D 不能发生的反应类型是（填序号）________。
①加成反应，②消去反应，③氧化反应，④酯化反应。
（2）D的一种同分异构体E 有如下特点：l mol E 可以和 3 mol 金属钠发生反应，放出 33．6LH2（标准状况下）， l mol E 可以和足量NaHCO3 溶液反应，生成 lmolCO2，l mol E 还可以发生银镜反应，生成 2 mol Ag。试写出E 可能的结构简式 ________。
（3）A 和D 在一定条件下可以生成八元环酯，写出此反应的化学方程式 ____________。
（4）若 C 经盐酸酸化后得到的有机物 F ，其苯环上的一溴代物只有两种， 则 F 可能的结构简式为_________，写出其中任意一种和银氨溶液发生反应的化学方程式 _________。
（5）F的一种同分异构体是制取阿司匹林（ 
）的原料，试写出其结构简式 __________，它在一定条件下生成高分子化合物的方程式为 _____________
II. 1941 年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等。通过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯，后者是有效的驱虫剂。为研究二氢荆芥内酯D 的合成和性质，进行如下反应：
参照题干中的反应流程写出由
合成
的四步合成路线图(无机试剂任选)。___________________________。
峨眉金顶摄身崖又称舍身崖，因常现佛光而得名。“佛光”因摄入身之影像于其中，遂称“摄身光”，为峨眉胜景之一。摄生崖下土壤中富含磷矿，所以在无月的黑夜可见到崖下荧光无数。
（1）“荧光”主要成分是 PH3（膦），其结构式为 __________ ，下列有关 PH3 的说法错误的是___________ 。
a.PH3 分子是极性分子
b.PH3 分子稳定性低于 NH3 分子，因为 N-H 键键能高
c.一个 PH3 分子中，P 原子核外有一对孤电子对
d.PH3 沸点低于 NH3 沸点，因为 P-H 键键能低
（2）PH3 的沸点比 NH3______填“高”或“低”） NH3 的水溶液碱性_____PH3 的水溶液碱性（填“大于”或“小于”）；氯化鏻（PH4C1）与碱反应生成膦的离子方程式为 _______________________ 。
（3）PH3 是一种还原剂，其还原能力比 NH3 强，通常情况下能从Cu2+、Ag+、Hg2+等盐溶液中还原出金属， 而本身被氧化为最高氧化态。PH3 与 CuSO4 溶液反应的化学方程式为 ______________。
（4）“荧光”产生的原理是Ca3P2 在潮湿的空气中剧烈反应，写出该反应的化学方程式__________________。
（5）PH3 有毒，白磷工厂常用 Cu2+、Pd2+液相脱除 PH3：PH3+2O2
H3PO4，其他条件相同时， 溶解在溶液中O2 的体积分数与 PH3 的净化效率与时间的关系如图所示，回答下列问题：
①由图可知，富氧有利于______（选填“延长”或“缩短”）催化作用的持续时间。
②随着反应进行，PH3 的净化效率急剧降低的原因可能为 _________________ 。
一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是
A.电池总反应式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2
B.负极反应式为:Mg－2e-+2OH- = Mg(OH)2
C.活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D.电子的移动方向由a经外电路到b
在一定温度下,将气体X和气体Y 各0.16mol 充入 10L 恒容密闭容器中,恒容器闭容器中，发生反应X(g)+Y(g) 
2Z(g) △H＜0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)mol | 0.12 | 0.11. | 0.10 | 0.10 |
A.反应前 2min 的平均速率 v（Z）=2.0×10-3mol·L-1min-1
B.其他条件不变，向平衡体系中再充入0.16mol 气体 X，与原平衡相比，达到新平衡时，气体 Y 的转化率增大，X 的体积分数增大，Z 的体积分数减少
C.其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前 v (逆)＞v(正)
D.保持其他条件不变，起始时向溶液中充入0.32mol气体X 和0.32mol 气体 Y，到达平衡时，n(Z)＜0.24mol
