【推荐1】当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)雨水中含有来自大气的CO₂，溶于水中的CO₂进一步和水反应，发生电离：
①CO₂(g)⇌CO₂(aq)
②CO₂(aq)+H₂O(l)⇌H⁺(aq)+HCO(aq)
25℃时，反应②的平衡常数为K。溶液中CO₂的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol•L^-1•kPa^-1，当大气压强为pkPa，大气中CO₂(g)的物质的量分数为x时，溶液中H⁺浓度为_____mol•L^-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO的电离)。
(2)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO₃)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO₃(s)M₂CO₃(s)+H₂O(g)+CO₂(g)，上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO₂(g)，再加入足量MHCO₃(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO₂(g)的初始压强应大于______kPa。
(3)我国科学家研究Li－CO₂电池，取得了重大科研成果。回答下列问题：
①Li－CO₂电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO₂在_____(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO₂电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。
I.2CO₂+2e^-=C₂O
II.C₂O=CO₂+CO
III._____
IV.CO+2Li⁺=Li₂CO₃
②研究表明，在电解质水溶液中，CO₂气体可被电化学还原。
I.CO₂在碱性介质中电还原为正丙醇(CH₃CH₂CH₂OH)的电极反应方程式为_____。
Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO₂电还原为CO的反应进程中(H⁺电还原为H₂的反应可同时发生)，相对能量变化如图。由此判断，CO₂电还原为CO从易到难的顺序为_____(用a、b、c字母排序)。

【推荐3】我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。
(1)以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H₂是一种低耗能，高效率的制H₂方法。该方法由气化炉制造H₂和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应如下：
I.C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g) K₁
II.CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) K₂
III.CaCO₃(s)CaO(s)+CO₂(g) K₃
IV.C(s)+O₂(g)CO₂(g) K₄
该工艺制H₂总反应可表示为C(s)+2H₂O(g)+CaO(s)CaCO₃(s)+2H₂(g)，该反应的平衡常数K=_______(用K₁等的代数式表示)。
(2)N₂O(g)+CO(g)N₂(g)+CO₂(g)的速率方程为v_正=k_正c(CO)•c(N₂O)，v_逆=k_逆c(CO₂)•c(N₂)(k_正、k_逆为速率常数，与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。净反应速率(△v)等于正、逆反应速率之差。平衡时，Δv(500K)_______(填“>”、“<”或“=”) Δv(550K)。
(3)对于反应Ⅲ，一定温度下，平衡时CO₂浓度为a mol/L，向体系中再充入CO₂使其浓度增大到原来的2倍，则平衡_______移动(填“向右”、“向左”或“不”)；当重新达平衡后，CO₂浓度_______(填“>”、“＜”或“=”) a mol/L。
(4)一定条件下，CO₂与H₂反应可合成CH₂=CH₂，2CO₂(g)+6H₂(g)CH₂=CH₂(g)+4H₂O(g)，该反应分两步进行：
i.CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₁
ii.2CO(g)+4H₂(g)CH₂=CH₂(g)+2H₂O(g) ΔH₂
T℃，压强恒定为100kPa时，将n(CO₂)：n(H₂)=1：3的混合气体和催化剂投入反应器中，达平衡时，部分组分的物质的量分数如表所示。

组分	H2	CO	CH2=CH2
物质的量分数(%)

CO₂的平衡转化率为_______，反应i的平衡常数K_p=_______(K_p是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
(5)利用(Q)与(QH₂)电解转化法从烟气中分离CO₂的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。

①(填“a”或“b”)_______为电源负极。
②CO₂从出口_______(填“1”或“2”)排出，CO₂在M极上发生的反应为_______。

【推荐1】我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一。CO₂耦合乙苯(C₆H₅-C₂H₅，简称EB)脱氢制备苯乙烯(C₆H₅-C₂H₃，简称ST)是综合利用CO₂的热点研究领域。制备ST涉及的主要反应如下：
a．EB(g)=ST(g)+H₂(g) △H₁
b．CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) △H₂=+41.2 kJ·mol^-1
c．EB(g)+CO₂(g)=ST(g)+CO(g)＋H₂O(g) △H₃=+158.8 kJ·mol^-1
回答下列问题：
(1)为提高EB平衡转化率，应选择的反应条件为_______(填标号)。

A．低温、高压

B．高温、低压

C．低温、低压

D．高温、高压

(2)在一定条件下，选择合适的催化剂只进行b反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)。
①调整CO₂和H₂初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应CO₂的平衡转化率如图。

已知：K_x是以物质的量分数表示的化学平衡常数；反应速率v=v_正-v_逆=k_正x(CO₂)x(H₂)-k_逆x(CO)x(H₂O)，k_正、k_逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是_______点，计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中，当CO₂转化率达到20%时，=_______。
②在容积不变的密闭容器中，分别在温度T₁、T₂(T₂＞T₁＞E点温度)发生上述反应，反应中H₂(g)和CO(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图所示。已知：起始时密闭容器中ω[CO₂(g)]和ω[H₂(g)]、ω[CO(g)]和ω[H₂O(g)]分别相等。则表示T₁时ω[CO(g)]的曲线是_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)；在温度T₂、反应时间20min时，反应的正反应速率v_正_______ (填“＞”“=”或“＜”)逆反应速率v_逆。

(3)恒压0.1 MPa下，改变原料气配比为下列三种情况：仅EB、n(EB)：n(CO₂)=1：10、n(EB)：n(N₂)=1：10进行以上a、b反应，测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示。

①图中，表示原料气配比n(EB)：n(N₂)=1：10的曲线是曲线_______(填“I”或“Ⅱ”)。
②CO₂能显著提高EB的平衡转化率，从平衡移动的角度解释CO₂的作用：_______。
③设K_p^r为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压(分压除以p₀，p₀=0.1 MPa)代替浓度进行计算。A点时，H₂的物质的量分数为0.01，该条件下反应a的K_p^r为_______。

【推荐2】探究合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高的产率，以、为原料合成涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)Q=_____kJ。
(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为amol，CO为bmol，此时的浓度为_____(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为_____。
(3)对于以上反应Ⅱ，下列说法错误的是_____(填标号)。

A．反应体系达平衡时

B．恒温恒压下通入氦气，的产率会增加

C．体系达平衡后，恒温恒容下以增加反应物可以增加反应物转化率

D．选用合适的催化剂可以提高在单位时间内的产量

(4)不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

其中纵坐标表示平衡转化率的是图_____(填“甲”或“乙”)；压强、、由大到小的顺序为_____；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_____。
(5)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择的反应条件为_____(填标号)。

A．低温、高压

B．高温、低压

C．低温、低压

D．高温、高压

【推荐3】“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，二氧化碳甲烷化是其中重要反应之一，根据所学知识回答下列问题：
I．主反应1：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)   ΔH₁
副反应2：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)   ΔH₂>0
已知：①常温常压下，H₂和CH₄的燃烧热(ΔH)分别为－285.5kJ·mol^－1和－890.0kJ·mol^－1：
②H₂O(l)=H₂O(g)   ΔH₃=+44.0kJ·mol^－1。
(1)ΔH₁=___________kJ·mol^－1。
(2)在某一恒容密闭容器中加入CO₂、H₂，其分压分别为15kPa、30kPa，加入催化剂并加热使其发生主反应1，研究表明CH₄的反应速率(CH₄)=2×10^-6p(CO₂)·p⁴(H₂)kPa·s^-1，某时刻测得H₂O(g))的分压为10kPa，则该时刻(H₂O)=___________。
(3)研究发现主反应1前三步历程如图甲所示，其中吸附在Pt/SiO₂催化剂表面的粒子用“·”标注，Ts表示过渡态。从粒子吸附在催化剂表面到形成过渡态过程会___________(填“放出”或“吸收“)热量；反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________。

(4)不同条件下，按照c(CO₂)：c(H₂O)=1：4投料同时发生主反应1和副反应2，CO₂的平衡转化率如图乙所示。
①压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是___________。
②压强为p₁时，随着温度升高，CO₂平衡转化率先减小后增大的原因是_________。
Ⅱ．某研究团队经实验证明，CO₂在一定条件下与H₂O发生氧再生反应：CO₂(g)+2H₂O(g)CH₄(g)+2O₂(g)   ΔH=+802.3kJ·mol^－1。
(5)恒压条件下，按c(CO₂)：c(H₂O)=1：2投料，进行氧再生反应，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度关系如图。350°C时，A点的平衡常数K=___________(填计算结果)。为提高CO₂的转化率，除改变温度外，还可采取的措施为___________。

【推荐1】CO₂的转化一直是全球研究的热点，其中将CO₂和H₂合成甲醇及二甲醚具备相对成熟的技术。工业生产中，有以下相关反应(热效应都是在25 ℃，1.01×10⁵Pa下测定)：
①CO₂(g) ＋ 3H₂(g) CH₃OH(l) ＋ H₂O(l)   ΔH ＝－49.01 kJ·mol^－1
②2CH₃OH(l) CH₃OCH₃(g) ＋ H₂O(l)   ΔH ＝－24.52 kJ·mol^－1
③CO(g) ＋ H₂O(l) CO₂(g) ＋ H₂(g)   ΔH ＝ －41.17 kJ·mol^－1
(1)工业上用CO₂和H₂合成二甲醚的热化学方程式为_____________________________________。
(2)反应①的平衡常数表达式K＝____________。
(3)在一常温恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇发生如②式化学反应并建立平衡，以下说法正确并可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是__________(填字母)。
A．容器内气体相对分子质量保持不变
B. 容器内气体压强不变
C．相同时间内消耗甲醇的量是消耗二甲醚的两倍
D．甲醇和二甲醚物质的量相等
(4)在三个体积相同的密闭容器中加入相同物质的量的CO和H₂O，在不同温度下发生反应③，经过相同时间后测得容器中的CO物质的量与温度的关系如下图：

Ⅰ.A、C两点的速率大小v(A)________(填“大于”“小于”“等于”或“无法判断”)v(C)。
Ⅱ.请解释曲线中CO的物质的量先减小后增大的原因______________________________________________。
(5)一定量的CO₂和H₂在一密闭容器中发生反应①，下图是容器内CO₂的百分含量随着外界条件改变的变化曲线图，请补充完整(t₁时刻升温；t₂时刻添加催化剂)。__________________

【推荐2】氢气是一种重要的清洁能源。
(1)航天员呼吸产生的利用反应：∆H，再电解水可实现的循环利用。
①热力学中规定，由最稳定单质生成某物质的焓变称为该物质的标准生成焓(符号：)，最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应式中：
；；；
；则_____。
②反应必须在高温下才能进行，原因是___________________________。
③350℃时，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生以上反应。
测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示：

时间/	0	10	20	30	40	50	60
压强

350℃时反应的______(为用气体的分压代替各组分平衡浓度表示的平衡常数，气体分压=气体的体积分数×体系总压)。
(2)利用乙醇重整制氢是获得氢能的研究热点，其主要反应原理为：
反应Ⅰ：∆H₁
若同时通入水蒸气，还会发生如下反应
反应Ⅱ：∆H₂
反应Ⅲ：∆H₃
反应Ⅳ：∆H₄
一定温度下，某恒压密闭容器中充入一定量的发生反应。
已知：氢气选择性指转化的原料气中，转化成氢气的氢元素质量与转化的氢元素总质量的比值。
①下列有关说法正确的是_______________。
A．当混合气的平均相对分子质量不变时，说明反应达到平衡状态
B．增大乙醇初始浓度，能够提高乙醇的平衡转化率
C．其它条件不变，掺入稀有气体，可提高乙醇平衡转化率
D．其它条件不变，掺入水蒸气，可提高氢气的选择性和氢气的体积分数
②下图为上述条件下n(H₂)随反应时间的变化曲线图。若其它初始条件相同，只把容器变为恒容密闭容器，请画出恒容条件下，n(H₂)随反应时间的变化曲线图________________。

③乙醇重整制氢过程中，还可能生成固态炭，固态炭的生成会造成催化剂失活，应尽量避免。研究其它条件相同下，反应温度、氧醇比、水醇比与生成固态炭的条件，得到下图：

试根据图象分析，反应温度、氧醇比、水醇比对固态炭生成的影响_____________。

【推荐3】利用页岩气中丰富的丙烷制丙烯已成为化工原料丙烯生产的重要渠道。
Ⅰ．丙烷直接脱氢法：  
总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应，平衡体系中和的体积分数随温度、压强的变化如下图。

(1)丙烷直接脱氢反应的化学平衡常数表达式为_________。
(2)总压由10kPa变为100kPa时，化学平衡常数_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)图中，曲线Ⅰ、Ⅲ表示的体积分数随温度的变化，判断依据是_________。
(4)图中，表示100kPa时的体积分数随温度变化的曲线是___________(填“Ⅱ”或“Ⅳ”)。
Ⅱ．丙烷氧化脱氢法：
  
我国科学家制备了一种新型高效催化剂用于丙烷氧化脱氢。在催化剂作用下，相同时间内，不同温度下的转化率和C₃H₆的产率如下：

反应温度/℃	465	480	495	510
C3H8的转化率/%	5.5	12.1	17.3	28.4
C3H6的产率/%	4.7	9.5	12.8	18.5

(5)表中，C₃H₈的转化率随温度升高而上升的原因是_________(答出1点即可)。
(6)已知：C₃H₆选择性。随着温度升高，C₃H₆的选择性_________(填“升高”“降低”或“不变”)。

【推荐1】能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
(1)工业上利用CO和H₂在催化剂作用下合成甲醇：，已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：

化学键	H—H	C—O	C≡O	H—O	C—H
E/(kJ/mol)	436	343	1076	465	413

则 =___________kJ/mol
(2)以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。

B极为电池___________极，B极的电极反应式为___________。
(3)如图，其中甲池的总反应式为：，下列说法正确的是

①乙、丙池是___________装置，乙池中石墨电极的名称是___________。
②甲池通入氧气的电极反应式为___________。
③电解一段时间后，乙池中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)
④丙池中阴极上发生的电极反应为___________。
(4)现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)，实验室利用如图装置模拟该方法：

①N电极为电池的___________(填“正”或“负”)极，M电极的电极反应式为___________。
②请阐述电解法除去含铬废水中铬的原理___________。

【推荐2】应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手。
I.研究发现，NOx是雾霾的主要成分之一，NOx主要来源于汽车尾气。
已知：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)        △H=+180.50kJ·mol^－1
2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g)             △H=－566.00 kJ·mol^－1
为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环，写出该反应的热化学方程式 _____________。
II.开发利用清洁能源可减少污染，解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景，一定条件下用CO和H₂合成CH₃OH：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，在2L密闭容器中充入物质的量之比为1:2的CO和H₂，在催化剂作用下充分反应。平衡混合物中CH₃OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如下图所示。

(1)该反应的反应热△H _______ 0（填“＞”或“＜”），压强的相对大小与P₁______P₂（填“＞”或“＜”）。
(2)该反应化学平衡常数表达式为___________。
(3)下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是______________。
A.容器内气体压强不再变化        B.v(CO):v(H₂):v(CH₃OH)=1:2:1
C.容器内的密度不再变化            D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.容器内各组分的质量分数不再变化
(4)某温度下，在保证H₂浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡______(填字母)。
A.向正反应方向移动       B.向逆反应方向移动             C.不移动
III.依据燃烧反应原理，合成的甲醇可以设计如图所示的燃料电池装置。

(5)负极电极反应式为____________。

【推荐3】甲醇又称“木精”，是非常重要的化工原料。
（1）CO和H₂在高温、高压、催化剂条件下反应可制备甲醇。根据下表中相关化学键键能（键能是断裂1mol化学键时需要吸收的能量，或形成1mol化学键时释放的能量）数据，写出CO（CO分子中含有C=O）和H₂反应生成甲醇的热化学方程式______。

化学键	H-H	O-H	C-H	C-O	C=O
键能/KJ·mol-1	436	463	413	351	1076

（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH₃OH（g）HCHO(g)+H₂(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。

①该脱氢反应的ΔH___0（填“>”、“<”或“=”）
②600K时，Y点甲醇的V(正)___V(逆)（填“>”、“<”或“=”），判断依据是_____
③下列叙述不能说明该脱氢反应已经达到平衡状态的是_____。
A．c（CH₃OH）=c（HCHO）       B．HCHO的体积分数保持不变
C．v正（CH₃OH）=v逆（HCHO）     D．混合气体平均分子量保持不变
（3）一定条件下，甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。已知：常温下，弱电解质的电离平衡常数：Ka（CH₃COOH）=1.8×10^—5；Ka（HSCN）=0.13。常温下，将20mL0.10mol·L^—1CH₃COOH溶液和20mL0.10mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生CO₂气体体积V随时间t变化的示意图如下图所示：

①反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是_______，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^—）____ c（SCN^—）（填“>”、“<”或“=”）。
②常温条件下，将amol·L^-1的CH₃COOH与bmol·L^-1Ba（OH）₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba²⁺）=c（CH₃COO^—），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_______。
（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示，则通入a气体电极的电极反应式为___________。