【推荐1】中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。减少CO₂排放是一项重要课题。
（1）碳酸二甲酯（CH₃OCOOCH₃，简称DMC）是一种应用前景广泛的新材料，用甲醇、CO、CO₂在常压、70～120℃和催化剂条件下合成DMC。
已知：①CO的燃烧热为△H =﹣283.0 kJ·mol^－1
②H₂O(l)= H₂O(g) △H ＝ + 44.0 kJ·mol^－1
③2CH₃OH(g)+CO₂(g)CH₃OCOOCH₃ (g)+ H₂O(g) △H ＝﹣15.5 kJ·mol^－1
则2CH₃OH(g)+CO(g)+1/2O₂(g)CH₃OCOOCH₃ (g)+ H₂O(l) △H ＝_______________。
（2）在密闭容器中按n(CH₃OH):n(CO₂)=2:1投料直接合成DMC，一定条件下，平衡时CO₂的转化率如图1所示，则：

①v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为____________________；
②K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为___________________；
③下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是__________。
A．2v_正(CH₃OH)= v_逆(CO₂) B．CH₃OH与CO₂的物质的量之比保持不变
C．容器内气体的密度保持不变        D．各组分的物质的量分数保持不变
（3）CO₂经催化加氢可以生成低碳烃，主要有以下两个竞争反应：
反应Ⅰ：CO₂(g)+4H₂(g) CH₄(g)+2H₂O(g)
反应II：2CO₂(g)+6H₂(g) C₂H₄(g)+4H₂O(g)
为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入1 molCO₂和2 mol H₂，测得有关物质的物质的量随温度变化如图2所示。
该催化剂在较低温度时主要选择________（填“反应Ⅰ”或“反应II”）。520℃时，反应II的平衡常数K=___________（只列算式不计算）。

【推荐2】碳氢化合物有多种，它们在工业生产、生活中有重要用途。
（1）工业上可由丁烯(C₄H₈)来制备丙烯(C₃H₆)和乙烯(C₂H₄)，其主要反应原理为：
反应I：C₄H₈ (g) C₃H₆(g) ΔH₁
反应II：C₄H₈(g) 2C₂H₄ (g) ΔH₂
①已知烃的裂解是吸热反应，则ΔH₁________ΔH₂（填“>”、 “=”或“<”）。
②若某温度下反应达到平衡时C₄H₈、C₃H₆、C₂H₄的体积分数分别为20%、70%、10%，平衡时总压强为P，请计算该温度下反应II的平衡常数Kp=________（Kp为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压）
（2）石油危机日渐严重，甲烷的转化和利用在天然气化工行业有非常重要的作用。甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(CO和H₂混合气体)。现在常见的重整技术有甲烷-水蒸气重整，甲烷-二氧化碳重整，其反应分别为:
CH₄(g) + H₂O(g) CO(g) + 3H₂(g) ΔH>0
CH₄(g) + CO₂(g) 2CO(g) + 2H₂(g)
①下图为反应压强为0.3 MPa，投料比n(H₂O)/n(CH₄)为1，在三种不同催化剂催化作用下，甲烷-水蒸气重整反应中CH₄转化率随温度变化的关系。
      
下列说法正确的是________。
A 在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ
B b点CH₄的转化率高于a点，原因是b、a两点均未达到平衡状态，b点温度高，反应速率较快，故CH₄的转化率较大
C C点一定未达到平衡状态
D 催化剂只改变反应速率不改变平衡移动，所以在850℃时，不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下达平衡时CH₄的转化率相同
②催化剂Ⅰ也可以催化甲烷-二氧化碳重整。在催化剂Ⅰ催化下，反应温度850 ^oC ，n(H₂O)/n(CH₄)为1的体系中，加入CO₂。画出反应达到平衡时n(H₂)/n(CO)随进料时n(CO₂)/n(CH₄)的变化曲线。(已知：甲烷－二氧化碳重整的平衡常数>>甲烷-水蒸气重整反应的平衡常数)________ 。
（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（图中“HA”表示乳酸分子，A^－表示乳酸根离子）。
①阳极的电极反应式为________。       
②电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6～8，此时进入浓缩室的OH^－可忽略不计。400 mL10 g/L 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 g/L(溶液体积变化忽略不计)，则阴极上产生的H₂在标准状况下的体积约为________L。(乳酸的摩尔质量为90g/ mol ）

【推荐3】脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO₂)可以净化空气、改善环境，是科学家研究的重要课题。
(1)CH₄催化还原法。主要发生以下反应：
反应ⅠCH₄(g)+4NO₂(g)═4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)△H=﹣574kJ•mol^-1
反应ⅡCH₄(g)+4NO(g)═2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)△H₂=﹣1160kJ•mol^-1
反应ⅢCH₄(g)+2NO₂(g)═N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)△H₃
①△H₃=___________kJ•mol^﹣1
②在一恒容装置中，通入一定量CH₄和NO₂发生反应Ⅲ，测得在相同时间内和不同温度下NO₂的转化率α(NO₂)如图1。下列叙述正确的是___________。

A．若温度维持在200℃更长时间，NO₂的转化率将大于19%
B．反应速率：b点的v(逆)>e点的v(逆)
C．平衡常数：c点=d点
D．在时间t内，提高c点时NO₂的转化率和反应速率，可适当升温或增大c(CH₄)
(2)氨气选择性催化还原法。主要反应为：4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)⇌4N₂(g)+6H₂O(g)△H=﹣1625.5kJ•mol^-1；氨氮比[]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时，只改变氨气的投放量，氨气的转化率与氨氮比的关系如图2所示。当>1.0时，烟气中NO浓度反而增大，主要原因是___________。
(3)臭氧氧化法。各物质的物质的量随时间的变化如图3所示，X为___________(填化学式)。
(4)直接电解吸收法。用6%的稀硝酸吸收NO_x生成HNO₂(一元弱酸)，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图4所示。
①图中b应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②a电极反应式为___________。

【推荐1】控制CO₂的排放是防止温室效应等不良气候现象产生的有效途径。
(1)高炉炼铁中用CO还原Fe₂O₃得到Fe，同时会排放大量的CO₂和烟尘，必须进行严格的控制。已知：①C(石墨，s)+CO₂(g)=2CO(g) ΔH=+172.5kJ⋅mol^-1；②3C(石墨，s)+Fe₂O₃(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+489.0kJ⋅mol^-1，则CO还原Fe₂O₃的热化学方程式为_____。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入一定量CO与Fe₂O₃发生该反应。
①以下能说明该可逆反应达到平衡状态的是_____(选填字母)。
A.混合气体的密度不变                         B.容器内气体压强一定
C.CO与CO₂浓度比为1:1 D.Fe₂O₃与Fe的质量比不变
②当达到平衡后，再充入一定量CO，平衡移动_____(填“正向”、“逆向”或“不”)，则达到新平衡后CO的转化率_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)可将炼铁产生的CO₂与CH₄反应得到气体燃料，其反应原理为：CO₂(g)+CH₄(g)2CO(g)+2H₂(g)。某小组向体积是1L的刚性密闭容器中充入物质的量均是1mol的CH₄与CO₂，反应过程中CO₂的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①压强：p₁_____p₂(填“>”或“<”)。
②1100℃、p1条件下，反应的平衡常数K_p=_____(用含p₁的代数式表示，K_p为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)；若在平衡体系再充入0.6molCO₂和0.8molH₂，重新达平衡后，CH₄的转化率_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

【推荐3】氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。
Ⅰ. 对合成氨的研究
(1)已知：   ，该反应的活化能，则合成氨反应：的活化能_______。
(2)在一定条件下，向某反应容器中投入、在不同温度下反应，平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图1所示。

①温度、、中，由低到高为_______，点的转化率为_______。
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为：，，分别为正反应和逆反应的速率常数；、、代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)；a为常数，工业上以铁触媒为催化剂时，。温度为时，_______(保留一位小数)。
Ⅱ. 对相关脱硝反应的研究
(3)将等物质的量的和分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器，进行反应   ，经过相同时间测得的转化率如图2所示。图中c点_______(填“一定”或“不一定”)是平衡状态，请说明理由_______。

(4)氮的氧化物脱除可用电化学原理处理，如图3装置可同时吸收和NO。已知：是一种弱酸。该装置中阴极的电极反应式为_______，应选择_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。

【推荐1】目前汽车尾气中的NO处理有以下几种方法：
（1）在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)   △H 。
①已知：N₂(g) + O₂(g) =2NO(g)    △H₁＝＋180.5kJ·mol^－1
C(s) + O₂(g) = CO₂(g)     △H₂＝－393.5 kJ·mol^－1
2C(s) + O₂(g) =2CO(g)    △H₃＝－221kJ·mol^－1
则△H=______。
②一个兴趣小组对某汽车冷启动时的尾气催化处理过程中CO、NO百分含量随时间变化如图1所示，前0﹣10s 阶段，CO、NO百分含量没明显变化的原因是_____________________。同时该小组在固定容积为2L的密闭容器中通入NO和CO各2mol进行反应，n(CO₂)随温度（T）、压强（P）和时间（t）的变化曲线如图2所示，图中的曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应反应从开始到平衡时用CO₂表示的平均反应速率分别为v(Ⅰ)、v（Ⅱ）、v（Ⅲ），则三者大小关系为______________。

图1                                                          图2
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：

	活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol	P/MPa
200℃	2.000	0.0400	0.0300	0.0300	3.93
X	2.005	0.0500	0.0250	0.250	4.56

根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式____，并判断X_____200℃（用“＞”、“＜“或“=”填空），计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp =_____（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）。
（3）用间接电化学法除去NO的过程，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，B极为_________(填“阳极”或“阴极”)；写出A极的电极反应式：____________。

【推荐2】“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物（如：CO₂、CO、CH₄、CH₃OH等）为初始反应物，合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。以CO₂和NH₃为原料合成尿素是利用CO₂的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应I：2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(s) △H₁=-159.47kJ/mol K₁
反应Ⅱ：NH₂COONH₄(s)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) △H₂=+72.49kJ/mol K₂
总反应：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) △H₃K₃
请回答：
（1）①总反应的△H₃=_______kJ/mol。该热化学方程式的平衡常数K₃=______(用K₁、K₂表示)。
②反应I一般在_________（填“高温”或“低温”）情况下有利于该反应的进行。
③一定温度下，在体积为固定的密闭容器中按计量比进行反应I，下列不能说明反应达平衡状态的是_____。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化 B．容器内气体总压强不再变化
C．2V_正(NH₃)=V_逆(CO₂) D．容器内混合气体的密度不再变化
④环境为真空时，在一敞开容器（非密闭容器）中加入NH₂COONH₄固体，足够长时间后，反应是否建立平衡状态?___________（填“是”或“否”）。
（2）在体积可变的恒压 (p_总) 密闭容器中充入1 mol CO₂与足量的碳，让其发生反应：C(s)+ CO₂(g)2CO(g) △H>0。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。

①T℃时，在容器中若充入稀有气体，v_(正)___v_(逆)(填“>”“<”或“=”)；若充入等体积的CO₂和CO，平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②650℃，CO₂的转化率为_____________。
③已知：气体分压(P_分)=气体总压×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数，925℃时，Kp=_____________(用含P_总的代数式表示)。

【推荐3】温室气体和对环境危害大，在工业生产中尽量将它们转化为可用的原材料。
Ⅰ. 工业上利用和催化重整制取和CO，主要反应为
反应①： CH₄(g)+ CO₂(g) 2CO(g) + 2H₂(g)     
过程中还发生三个副反应：
反应②：H₂(g)+ CO₂(g) CO(g) + H₂O (g)     
反应③：2 CO(g) CO₂ (g) + C (s)     
反应④：CH₄(g) 2 H₂ (g) + C (s)     
将与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示：

(1)_______。
(2)500℃时，比较小，此时发生的副反应以_______(选填②、③、④中一种)为主。升高温度，产物中与CO的物质的量之比增大的原因是_______。
Ⅱ. 温室气体CH₄可以和H₂S在一定条件下发生反应：CH₄(g)＋2H₂S(g)CS₂(g)＋4H₂(g)。在一密闭容器中，起始时向该容器中充入H₂S和CH₄且n(H₂S)∶n(CH₄)=2∶1.0.1 MPa时，温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示：

(3)M点，H₂S的平衡转化率为_______。
(4)N点对应温度下，该反应的K_P =_______(MPa)²   (保留两位有效数字)
Ⅲ.用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示：

，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
(5)当电解电压为u1 V时，阴极生成HCHO的电极反应式为_______。
(6)当电解电压为u2 V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为_______。

【推荐1】Ⅰ．对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题。一种新的循环利用方案是用Bosch反应   
(1)①已知：和的生成焓为和。则___________。(生成焓是一定条件下，由其对应最稳定单质生成1mol化合物时的反应热)
②若要此反应自发进行，___________(填“高温”或“低温”)更有利。
③Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是___________。
(2)350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8mol和4mol发生Bosch反应，若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃)，测得反应过程中压强随时间的变化如表所示(其中P为大气压)：

时间/min	0	10	20	30	40	50	60
压强	6.00P	5.60P	5.30P	5.15P	5.06P	5.00P	5.00P

①350℃时Bosch反应的___________。(用含P的表达式表示)(为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)
②已知Bosch反应的速率方程：，。30min时，___________(填“>”、“<”或“=”，下同)；升高温度，增大倍数___________增大倍数。
Ⅱ．和是两种重要的温室气体，通过和反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。和在催化剂表面发生反应：。
(3)T℃时，向1L密闭容器中投入1mol和1mol，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时，计算该温度下平衡常数___________，该温度下达到平衡时的平均生成速率为___________。平衡时的转化率为___________。
(4)T℃时，若再向容器中同时充入2.0mol、6.0mol、4.0mol CO和8.0mol，则上述平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(5)在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如图所示。

250~300℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是___________(△代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率)
(6)为了提高该反应中的平衡转化率，可以采取的措施是(写一点即可)___________。
(7)以为原料可以合成多种物质。以KOH水溶液作电解质进行电解，在铜电极上可转化为甲烷，该电极的电极反应式为___________。

【推荐2】CO₂/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
(1)CO₂催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO₃溶液(CO₂与KOH溶液反应制得)中通入H₂生成HCOO⁻，其离子方程式为_______；其他条件不变，转化为HCOO⁻的转化率随温度的变化如图所示。反应温度在40℃~80℃范围内，催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是_______。

(2)HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K⁺、H⁺通过的半透膜隔开。

①电池负极电极反应式为_______；放电过程中需补充的物质A为_______(填化学式)。
②图中所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O₂的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_______。
(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO₂和H₂可能的反应机理如图所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成CO₂外，还生成_______(填化学式)。
②研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度，请分析原因_______。