该过程使用的催化剂为$\text{Cu}/\text{Zn}/\text{Al}$纳米纤维，该催化剂中过渡元素第二电离能与第一电离能相差最小的是                $\rm ($填元素符号$\rm )$。

$\\rm Zn$

$\rm Al$不是过渡元素，基态$\rm \text{Zn}$的价电子排布式为$\rm 3 d^{10} 4 s^{2}$，基态$\rm \text{Z}{{\text{n}}^{+}}$的价电子排布式为$\rm \text{3}{{\text{d}}^{\text{10}}}\text{4}{{\text{s}}^{\text{1}}}$，基态$\rm \text{Cu}$价电子排布式为$\rm \text{3}{{\text{d}}^{\text{10}}}\text{4}{{\text{s}}^{\text{1}}}$，基态$\rm \text{C}{{\text{u}}^{+}}$价电子排布式为$\rm 3 d^{10}$，处于半满状态，难失去电子，其第二电离能大，第二电离能与第一电离能相差大，故该催化剂中过渡元素第二电离能与第一电离能相差最小的是$\rm Zn$；

反应$\rm i$正反应自发进行的条件是                $\rm ($填“低温”“高温”或“任意温度”$\rm )$。

低温

反应$\rm i$的$\Delta H\lt 0$、$\Delta S\lt 0$，依据$\Delta G=\Delta H-T\Delta S\lt 0$反应可自发进行，则低温下自发进行；

已知：①$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(\text{l})+\dfrac{3}{2}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})=\text{C}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})+2{{\text{H}}_{2}}\text{O(l)}\quad \Delta {{H}_{1}}=-726.51\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$

②${{\text{H}}_{2}}(\text{g})+\dfrac{1}{2}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})={{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{l})\quad \Delta {{H}_{2}}$

③${{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{g})={{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{l})\quad \Delta {{H}_{3}}=-44\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$

④$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(\text{l})\rightleftharpoons \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(\text{g})\quad \Delta {{H}_{4}}=+37.92\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$则$\Delta {{H}_{2}}=$                $\;\rm \text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$。

$\\rm -285.8$

已知：①$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(\text{l})+\dfrac{3}{2}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})=\text{C}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})+2{{\text{H}}_{2}}\text{O(l)}\quad \Delta {{H}_{1}}=-726.51\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$，②${{\text{H}}_{2}}(\text{g})+\dfrac{1}{2}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})={{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{l})\quad \Delta {{H}_{2}}$，③${{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{g})={{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{l})\quad \Delta {{H}_{3}}=-44\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$，④$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(\text{l})\rightleftharpoons \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(\text{g})\quad \Delta {{H}_{4}}=+37.92\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$；⑤$\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)\text{+3}{{\text{H}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)\rightleftharpoons \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH}\left( \text{g} \right)+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{g} \right)\quad \Delta {{H}_{\text{5}}}=-\text{48}.97\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$，根据盖斯定律：①$\rm +$③$\rm -$④$\rm +$⑤得到$\text{3}{{\text{H}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)+\dfrac{\text{3}}{\text{2}}{{\text{O}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)\text{=3}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{l} \right)$，求$\Delta H=-726.51\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}+\left( -44\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}} \right)-\left( +37.92\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}} \right)+\left( -48.97\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}} \right)=\text{-857}.4\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$；则${{\text{H}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)+\dfrac{\text{1}}{\text{2}}{{\text{O}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)={{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{l} \right)\quad \Delta {{H}_{\text{2}}}=\dfrac{-857.4\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}}{3}=-285.8\,\text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$；

在恒容密闭容器中充入$1\text{ mol C}{{\text{O}}_{2}}$和$3\,\text{mol}\,{{\text{H}}_{2}}$，发生上述反应合成$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$，测得$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$的选择性和$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$平衡转化率与温度的关系如图所示。

$\rm D$、$\rm E$、$\rm F$三点中，$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$的物质的量最大的是                $\rm ($填字母$\rm )$。温度高于$\text{513 K}$时，$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$平衡转化率增大程度加快，其主要原因是                。

提示：$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}的选择性=\dfrac{n\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH} \right)}{n\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH} \right)+n(\text{CO})}\times 100\%$。

$\\rm F$ ； 随着温度升高，反应ⅱ向右移动的程度大于反应ⅰ向左移动的程度

$\text{D}$、$\text{E}$、$\text{F}$点生成$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$的物质的量分别为$n(\text{D})=1\,\text{mol}\times 13.2\%\times 86\%\approx 0.1135\,\text{mol}$、$n(\text{E})=1\,\text{mol}\times 15\%\times 78\%=0.117\,\text{mol}$、$n(\text{F})=1\,\text{mol}\times 20\%\times 60\%=0.12\,\text{mol}$，$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$的物质的量最大的是$\rm F$点；升高温度反应$\rm i$平衡左移，二氧化碳平衡转化率降低，而反应ⅱ平衡右移，二氧化碳平衡转化率增大，温度高于$\text{513 K}$时，$\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}$平衡转化率增大程度加快，说明此时以反应ⅱ为主，即随着温度升高，反应ⅱ向右移动的程度大于反应ⅰ向左移动的程度；

某温度下，保持总压强为$\text{100 kPa}$，向体积可变的密闭容器中充入$\text{1 mol C}{{\text{O}}_{\text{2}}}$和$\text{3 mol }{{\text{H}}_{2}}$，发生反应，达到平衡时$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$转化率为$50\%$，$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$体积分数为$10\%$。平衡体系中，${{\text{H}}_{2}}$分压为                $\text{kPa}$。该温度下，反应$\rm i$的平衡常数${{K}_{\text{p}}}$为                $\rm ($列出计算式$\rm ){{(\text{kPa})}^{-2}}$。

提示：用分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数$\left( {{K}_{\text{p}}} \right)$，分压等于总压$\rm \times $物质的量分数。

$\\rm 55$ ； $\\dfrac{10\\times 15}{15\\times {{55}^{3}}}$或$\\dfrac{10}{{{55}^{3}}}$

设平衡体系中，$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}、\text{CO}$的物质的量分别为$x$、$y$，列式子：$\rm i$．$\begin{matrix} {} & \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{(g)} & + & \text{3}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{(g)} & \rightleftharpoons & \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH(g)} & + & {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O(g)} \\起始 (\text{mol}) & \text{1} & {} & \text{3} & {} & \text{0} & {} & \text{0} \\ 转化(\text{mol}) & x & {} & 3x & {} & x & {} & x \\ 平衡(\text{mol}) & 1-x-y & {} & 3-3x-y & {} & x & {} & x+y \\ \end{matrix}$，$\rm ii$．$\begin{matrix} {} & \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{(g)} & + & {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{(g)} & \rightleftharpoons & \text{CO(g)} & + & {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O(g)} \\起始 (\text{mol}) & \text{1} & {} & \text{3} & {} & \text{0} & {} & \text{0} \\ 转化(\text{mol}) & y & {} & y & {} & y & {} & y \\平衡 (\text{mol}) & 1-x-y & {} & 3-3x-y & {} & y & {} & x+y \\ \end{matrix}$，依题意，$x+y=\text{0}\text{.5}\,\text{mol}$，$\dfrac{x}{4\,\text{mol}-2x}\text{=10 }\!\!\%$，解得：$x=\dfrac{\text{1}}{\text{3}}\,\text{mol}$，$y=\dfrac{\text{1}}{\text{6}}\,\text{mol}$；平衡体系中，各组分的物质的量如下：$\text{0}{.5\;\rm mol\;\rm C}{{\text{O}}_{\text{2}}}、\dfrac{\text{1}}{\text{3}}\ \text{mol\ C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH}、\dfrac{\text{1}}{\text{6}}\ \text{mol\ CO}、\text{0}{.5\;\rm mol}\ {{\text{H}}_{2}}\text{O}、\dfrac{11}{6}\ \text{mol}\ {{\text{H}}_{2}}$，总物质的量$n=\left( 0.5+0.5+\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{6}+\dfrac{11}{6} \right)\ \text{ mol}=\dfrac{10}{3}\text{ mol}$，$p\left( \text{C}{{\text{O}}_{2}} \right)=100\ \text{ kPa}\times 0.5\ \text{ mol}\times \dfrac{3}{10\text{ mol}}=15\text{ kPa}$，$p(\text{CO})=5\,\text{kPa}$，$p\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH} \right)=10\,\text{kPa}$，$p\left( {{\text{H}}_{2}} \right)=55\,\text{kPa}$，$p\left( {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)=15\,\text{kPa}$。反应$\rm i$的平衡常数${{K}_{\text{p}}}\text{(i)}=\dfrac{p\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH} \right)\cdot p\left( {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)}{p\left( \text{C}{{\text{O}}_{2}} \right)\cdot {{p}^{3}}\left( {{\text{H}}_{2}} \right)}=\dfrac{10\,\text{kPa}\times 15\,\text{kPa}}{15\,\text{kPa}\times {{(55\,\text{kPa})}^{3}}}=\dfrac{10}{{{55}^{3}}}{{(\text{kPa})}^{-2}}$；

以$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$为燃料制成碱性燃料$\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}/{{\text{O}}_{2}} \right)$电池，利用该电池电解$\text{500}\,\text{mL }1.0\text{ mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\,\text{NaCl}$溶液，当正极消耗$\text{280}\,\text{mL}\rm ($标准状况$\rm )$纯气体时，电解装置恢复至室温，此时电解后的$\text{NaCl}$溶液的$\text{pH}$为                $\rm ($忽略溶液体积的变化$\rm )$。

$\\rm 13$

正极的电极反应式为${{\text{O}}_{2}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O}+4{{\text{e}}^{-}}=4\text{O}{{\text{H}}^{-}}$，电解氯化钠溶液时阴极的电极反应式为$2{{\text{H}}_{2}}\text{O}+2{{\text{e}}^{-}}=2\text{O}{{\text{H}}^{-}}+{{\text{H}}_{2}}\uparrow $，转移电子的物质的量$n\left( {{\text{e}}^{-}} \right)=\dfrac{280\times {{10}^{-3}}\text{ L}}{22.4\text{ L}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}}\times 4=0.05\text{ mol}$，电解生成的氢氧根离子浓度$c\left( \text{O}{{\text{H}}^{-}} \right)=\dfrac{0.05\text{ mol}}{0.5\text{ L}}=0.1\text{ mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}$，$\text{pH}=14-p\text{OH}=13$。