1 . CO₂是目前大气中含量最高的一种温室气体，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% ，CO₂的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)研究表明CO₂和H₂在催化剂存在下可发生反应生成CH₃OH已知部分反应的热化学方程式如下：
CH₃OH(g)+O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)     ΔH₁ =a kJ·mol^-1
H₂(g)+O₂(g)=H₂O(l)     ΔH₂ =b kJ·mol^-1
H₂O(g) = H₂O(l)     ΔH₃=c kJ·mol^-1
则CO₂(g)+3H₂(g)H₂O(g)+CH₃OH(g)     ΔH=___________
(2)为研究CO₂与CO之间的转化，让一定量的CO₂与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)+CO₂(g)2CO(g)     ΔH， 反应达平衡后，测得压强、温度对CO的体积分数的影响如图1所示。

回答下列问题：
①压强P₁、P₂、P₃的大小关系是___________；K_a、K _b、K_c为a、b、c三点对应的平衡常数，则其大小关系是___________。
②900℃、1.0MPa时，足量碳与amol CO₂反应达平衡后，CO₂的转化率为___________(保留三位有效数字，该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸，CO₂(g)+CH₄(g)CH₃COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示。250~300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是___________。
(3)以铅蓄电池为电源可将CO₂转化为乙烯，其原理如图3所示，电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为___________；每生成0.5mol乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中___________mol硫酸。

2 . 甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)　ΔH=＋206 kJ·mol^-1
②CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)　ΔH=-41 kJ·mol^-1
恒定压强为100 kPa时，将n(CH₄)∶n(H₂O)=1∶3的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。

回答下列问题：
(1)写出CH₄与CO₂生成H₂和CO的热化学方程式：_______。
(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是_______(填标号)。
A．恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速率加快
B．恒温、恒容条件下，加入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快
C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快
(3)系统中H₂的含量，在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：
①低于700℃，_______；
②高于700℃，_______。
(4)反应①的平衡常数的表达式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)利用微生物燃料电池处理某废水的工作原理如图所示。

该电池a电极反应式为_______。

3 . 原理综合题
汽车尾气中含有、、等大气污染物，可发生以下反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)______忽略受温度的影响。
(2)反应Ⅰ的平衡常数的关系如图所示，则反应Ⅰ为______填“吸热”或“放热”反应。温度为时，______，向恒容密闭容器中加入和若只发生反应Ⅰ，测得起始压强为，达到平衡时，的转化率为______，的平衡分压为______。

(3)将等物质的量的和分别充入盛有催化剂和的体积相同的密闭容器中，进行反应Ⅲ，经过相同时间测量两容器中的含量，从而确定的转化率，结果如图所示。试判断图像中点是否一定处于平衡状态并分析原因：______。

(4)间接电解法可对大气污染物进行无害化处理，工作原理如图所示，质子膜允许和通过。

①电极的电极反应式为______。
②工作时有通过质子膜时，理论上可处理标准状况下的体积为______。

4 . 近日，科学家开发新型催化剂实现一氧化二氮对C₄馏分中2-丁烯的气相选择性氧化，反应原理如下：

反应l：CH₃CH=CHCH₃(g)+N₂O(g)⇌CH₃CH₂COCH₃(g)+N₂(g)   △H₁

反应2：CH₃CH=CHCH₃(g)+2N₂O(g)⇌2CH₃CHO(g)+2N₂(g)   △H₂<0

(1)几种共价键的键能数据如下表所示。

共价键	C-H	C-C	C=C	C=O	N≡N	N=O	N=N
键能/kJ·mol-1	413	347	614	745	945	607	418

已知N₂O的结构与CO₂相似，可表示为N=N=O。根据键能估算：△H₁=___________kJ/mol。

(2)某温度下，向恒压密闭容器中充入CH₃CH=CHCH₃(g)和N₂O(g)，发生上述反应1和反应2，测得平衡体系中N₂的体积分数与起始投料比[]的关系如图1所示，那么在M、N、Q三点中，CH₃CH=CHCH₃(g)的转化率由小到大排序为___________(填字母)。

(3)已知：阿伦尼乌斯经验公式为Rlnk=-+C(R、C为常数，T为热力学温度，k为速率常数，Ea为活化能)。测得反应1在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，Rlnk与温度的倒数关系如图2所示，以此判断催化效果较高的催化剂是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。

(4)在反应器中充入1mol2-丁烯和2molN₂O(g)，发生上述反应，测得2-丁烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图3所示，X点时丁酮(CH₃CH₂COCH₃)的选择性为。

已知：[CH₃CH₂COCH₃的选择性=]

①其他条件不变，升高温度，2-丁烯的平衡转化率降低的原因是___________。

②p___________31kPa(填“>”“<”或“=”)。

③Y点反应1的压强平衡常数Kp为___________(可用分数形式表达)。

(5)以熔融碳酸盐(如K₂CO₃)为电解质，丁烯(C₄H₈/空气燃料电池的能量转化率较高。电池总反应为C₄H₈+6O₂=4CO₂+4H₂O，则负极的电极方程式为___________。

5 . 乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或电解法制取。回答下列问题：
Ⅰ、乙烯气相直接水合法制乙醇
(1)已知：
①2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)     △H₁=-23.9kJ/mol
②2CH₃OH(g)=C₂H₄(g)+2H₂O(g)     △H₂=-29.1 kJ/mol'
③C₂H₅OH(g)=CH₃OCH₃(g)     △H₃= + 50.6 kJ/mol
则乙烯气相直接水合反应C₂H₄(g)+H₂O(g)=C₂H₅OH(g)的△H=_______。
(2)已知等物质的量的C₂H₄和H₂O的混合气体在一定的条件下反应，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

①写出一种提高C₂H₄平衡转化率的措施_______。
②图中压强P₁、P₂、P₃ 由小到大的顺序为_______。
③乙烯水合制乙醇反应在图中A点(P₂=8.1MPa)的平衡常数表达式为：_______。
Ⅱ、电解法制乙醇
(3)以铅蓄电池为电源可将CO₂转化为乙醇，其原理如图所示，电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为_______；质子交换膜中H⁺迁移的方向为_______。(选填“从左向右”或“从右向左”)。

7 . NO_x(主要指NO和NO₂)和SO₂是大气主要污染物。有效去除大气中的NO_x和SO₂是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NO_x的相关热化学方程式如下：
2NO₂(g)+H₂O(l)=HNO₃(aq)+HNO₂(aq)     ΔH=-116.1kJ·mol^-1
3HNO₂(aq)=HNO₃(aq)+2NO(g)+H₂O(l)     ΔH=+75.9kJ·mol^-1
反应3NO₂(g)+H₂O(l)=2HNO₃(aq)+NO(g)的ΔH=_______kJ·mol^-1。
(2)电化学氧化法是一种高效去除废水中硫化物的方法，电解NaHS溶液脱硫的原理如图1所示。碱性条件下，HS^-首先被氧化生成中间产物S，S容易被继续氧化而生成硫单质。

①阳极HS^-氧化为S的电极反应式为_______。
②电解一段时间后，阳极的石墨电极会出现电极钝化，导致电极反应不能够持续有效进行，其原因是_______。
(3)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中的SO₂生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。亚硫酸铵又可用于燃煤烟道气脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式_______。
(4)在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO₂，其反应原理为2CO+SO₂=2CO₂+S。其他条件相同、以比表面积大的γ—Al₂O₃作为催化剂，研究表明，γ—Al₂O₃在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO₂的去除率随反应温度的变化如图2所示。

240℃以前，随着温度的升高，SO₂去除率降低的原因是_______。240℃以后，随着温度的升高，SO₂去除率迅速增大的主要原因是_______。

9 . 甲烷、乙醇是重要的燃料及化工原料，其制取和利用是科学家研究的重要课题。回答下列问题：
(1)甲烷的制备原理之一为 ，有关反应的热化学方程式如下：
i． ；
ii． 。
①_______。
②反应 自发进行的条件为_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)，从温度和压强角度考虑，为了提高甲烷的平衡产率，反应适宜在_______条件下进行。
③反应i： 的反应速率表达式为，(、为速率常数，与温度、催化剂有关)，若平衡后升高温度，则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)乙醇的制备原理之一为。一定条件下，在一密闭容器中充入和发生该反应，图甲表示压强为或下的平衡转化率与温度的关系。

①根据图甲可以判断_______(填“>”“＜”或“=”)。
②b点对应的平衡常数_______(列出含的算式即可，为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
③若在恒容绝热的容器中发生该反应，下列情况下反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内
D.断开C=O键与形成H-H键的数目之比为2∶3
(3)一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图乙所示，以熔融碳酸盐()为电解质。
①电势比较：电极A_______(填“>”“＜”或“=”)电极B。
②该燃料电池负极的电极反应式为_______。

10 . 2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号成功发射，开启中国探月新篇章。火箭常用的推进剂燃料有偏二甲肼（）、肼（）煤油等。
(1)用偏二甲肼（）作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。
①写出该反应的化学方程式：______________________。
②反应物的总能量___________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物的总能量。
(2)肼在碱性环境下可以形成肼—空气燃料电池，肼被氧化为，该电池负极的反应式为___________，每生成1.4g要转移电子的物质的量为___________。
(3)肼类推进剂在使用过程中要注意进行环境监测以免造成环境污染。臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为，向甲、乙两个体积均为2.0L的恒容密闭容器中均充入2.0和1.0，分别在、温度下，经过一段时间后达到平衡。反应过程中随时间t变化情况见下表：

		0	3	6	12	24	36
甲容器（）		0	0.36	0.60	0.80	0.80	0.80
乙容器（）		0	0.30	0.50	0.70	0.85	0.85

①根据表格数据分析，该反应温度___________。（填“>”、“<”或“=”）
②甲容器中，0~3s内的平均反应速率___________。
③乙容器中平衡转化率为___________。
④下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
A.混合气体的平均相对分子质量不变       B.v（生成）∶v（消耗）
C.与的转化率之比不变       D.混合气体密度不变
E.容器内气体的总压强保持不变