1 . “绿水青山就是金山银山。”研究如何将NO₂、NO、CO、SO₂等大气污染物转化为能参与大气循环的物质，对建设美丽中国具有重要意义。
(1)可在一定条件下转化为。已知：
   
   
甲醇是一种重要的化工原料，也可以直接用作燃料。试写出在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式：___________。
(2)科研人员研发出一种由强碱溶液作电解质溶液的新型甲醇手机电池，充满电后手机可连续使用一个月，则放电时，甲醇在___________(填“正”或“负”)极发生反应，其电极反应式为___________。
(3)可在一定条件下转化为。向密闭容器中通入和，在适合的催化剂和温度下，发生反应   ，保持容器容积一直不变，时，反应达到平衡状态，时改变温度为，时反应再次达到平衡状态，部分数据如下表：

反应时间
	2	4	0
		1
	0.2

①时反应达到平衡，此时的转化率为___________；化学平衡常数___________
②___________(填“>”“<”或“=”)；理由___________
③温度下，既能增大反应速率又能提高平䘖转化率的措施有___________(填一种)。
④恒温恒容时，可以判断反应达到平衡状态的有___________(填标号)。
A．       
B．容器内混合气体的压强不再改变
C．和的转化率的比值保持不变       
D．容器内混合气体的平均相对分子质量不变

2 . 推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向，其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。请回答：
(1)生物电化学系统还原CO₂是另一种产生甲烷的方法，装置如图所示，写出电解时阴极的电极反应式___________。

(2)在催化剂作用下，其涉及的主要反应如下：
CO(g) +3H₂(g)⇌CH₄(g)+H₂O(g)   =-206.2 kJ·mol⁻¹ I
CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)   =-41.2 kJ∙mol⁻¹   II
CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g)   =___________   III
其副反应(积碳反应)如下：
2CO(g)⇌CO₂(g)+C(s)   =-172.0 kJ•mol^﹣1   IV
CO₂(g)+2H₂(g)⇌2H₂O(g)+C(s)   =-90.0 kJ•mol^﹣1   V
CO(g)+H₂(g)⇌H₂O(g)+C(s)   =-131.0 kJ•mol^﹣1   VI
(3)若原料气n(H₂)：n(CO)=3：1，且反应容器中只考虑主要反应。
①在催化剂作用下合成天然气，平衡时各组分的体积分数随温度、压强变化如图2、图3所示。根据图象分析，反应I在___________条件下有利于反应进行。
A．低温低压       B．低温高压       C．高温低压       D．高温高压

②T₂℃，0.1MPa恒压条件条件下，平衡时反应体系平衡组成如表所示。

组分	CH4	H2O	H2	CO2	CO
体积分数x	a	b	c	d	e

该条件下CO的总转化率表达式α=___________。K_p、K_x分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数，反应I的K_x=___________。(以K_p和p_总表示)
(4)若反应容器中考虑主、副反应。维持p_总=0.1MPa恒定，平衡时CO转化率和积碳的选择性(积碳的选择性=×100%)随温度和进料气中水蒸气量的变化如图4和图5所示。其中n(H₂)：n(CO)：n(H₂O)=3：1：X，代表原料气中H₂、CO和H₂O三者的物质的量之比，X为一变量，下列说法正确的是___________。

A．图4中，随着X的增大，CO转化率略有降低，可能原因是反应式Ⅰ中H2O为生成物，增加水蒸气的量会促使平衡向逆反应方向移动

B．图5中，X较低时，在800～850℃积碳选择性减小的原因可能是副反应为放热反应，温度较高，积碳反应平衡逆向移动

C．图5中，X较高时，在550～800℃积碳选择性较低的主要原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小

D．总体上说，X较高，温度低于450℃利于降低积碳，减少积碳对催化剂的影响

5 . 氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
I．氨气中氢含量高，是一种优质的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气：
方法一：氨热分解法制氢气。
相关化学键的键能数据

化学键
键能	946	436	391

(1)反应   ___________。
方法二：氨电解法制氢气。
利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示：

(2)电解过程中的移动方向为___________(填“从左往右”或“从右往左)。
(3)阳极的电极反应式为___________。
II．可用于高效制取氢气，发生的反应。若起始时容器中只有，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图。

(4)图中曲线表示的物质是___________(填化学式)。
(5)点时的转化率为___________(保留一位小数)。
(6)点时，设容器内的总压为，则平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。

6 . 关于氢能源制取和CO₂减排和成为研究热点。
(一)热解H₂S制H_2.根据文献，将H₂S和CH₄的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：
Ⅰ.2H₂S(s)2H₂(g)＋S₂(g)；ΔH₁=170kJ·mol^-1
Ⅱ.CH₄(g)＋S₂(g)CS₂(g)＋2H₂(g)；ΔH₂=64kJ·mol^-1
总反应：Ⅲ.2H₂S(g)＋CH₄(g)CS₂(g)＋4H₂(g)
投料按体积之比V(H₂S)∶V(CH₄)=2∶1，并用N₂稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得H₂和CS₂体积分数如下表：

温度/℃	950	1000	1050	1100	1150
H2/V(%)	0.5	1.5	3.6	5.5	8.5
CS2/V(%)	0.0	0.0	0.1	0.4	1.8

(1)①已知ΔG=ΔH-TΔS，当ΔG<0时，反应Ⅲ能自发进行的条件是___________。
②在950～1150℃范围内(其他条件不变)，S₂(g)的体积分数随温度升高的变化是___________(填“先升高后降低”或“先降低后升高”)，分析原因：___________。
(二)我国科学家研究LiCO₂电池，在获得能量的同时可以达到碳固定的目的。LiCO₂电池中，Li为单质锂片。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。
Ⅰ.2CO₂＋2e^-=C₂O
Ⅱ.C₂O=CO₂＋CO
Ⅲ.___________
Ⅳ.CO＋2Li^＋=Li₂CO₃
(2)写出步骤Ⅲ的离子方程式________。
(三)科研的工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO₂转化为HCOOH，实现碳减排的目标，如图所示。

(3)①离子交换膜为质子交换膜，当消耗标准状况下11.2LH₂时，P极电解液质量变化情况为___________。
②光伏电池中涉及NOCl光化学分解反应，在一定频率(ν)光的照射下机理如下：NOCl＋hν→NOCl^*、NOCl＋NOCl^*→2NO＋Cl₂，其中hν表示一个光子能量，NOCl^*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收___________mol光子。
(四)已知反应CO₂(g)＋H₂(g)HCOOH(g)；ΔH<0。温度为T₁℃时，将等物质的量的CO₂和H₂充入体积为1L的密闭容器中发生反应CO₂(g)＋H₂(g)HCOOH(g)   K=2。
(4)实验测得v_正=k_正c(CO₂)c(H₂)，v_逆=k_逆c(HCOOH)，k_正、k_逆为速率常数。温度为T₂℃时，k_正=1.8k_逆，则T₂℃>T₁℃，请通过计算说明原因：___________。

9 . 我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了中国对解决气候问题的担当。是目前大气中含量最高的一种温室气体。减弱温室效应的方法之一是将回收利用，科学家研究利用回收的制取甲醛。请回答下列问题：
(1)已知：①　
②　
写出和合成甲醛和水蒸气的热化学方程式_____。
(2)一定条件下，将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中，发生反应。
下列说明反应已经达到平衡状态的是_____(填字母)。
a．混合气体的平均相对分子质量不变       b．该反应的平衡常数保持不变
c．的体积分数保持不变                 d．容器内气体密度保持不变
(3)在一定条件下，在容积恒定为的密闭容器中充入与在催化剂作用下合成甲醇：。转化率与温度、压强的关系如图所示：

①_____(填“”“”或“”)。该反应是_____(填“吸”或“放”)热反应。
②图中b、c、d三点的化学平衡常数为、、，从大到小的顺序为_____。
③比较体系中气体平均摩尔质量：_____(填“”“”或“”)。
④电解法制氢气。科研小组设计如图所示电解池，利用和在碱性电解液中制备水煤气(、)，产物中和物质的量之比为。电极B是_____极，生成水煤气的电极反应式为_____。

10 . 实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点，有效方式之一就是二氧化碳直接加氢合成高附加值产品。
(1)一定条件下，可用二氧化碳加氢合成甲醇。，该反应经过以下步骤实现：
Ⅰ．
Ⅱ．
①求
②已知反应Ⅰ是整个反应的决速步，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A．
B．
C．
D．
(2)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲烷：。
①在绝热恒容密闭容器中，一定能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．
B．相同时间内断裂的数目与断裂数目相等
C．容器温度保持不变
D．当与物质的量之比保持不变
一定温度下在恒温恒容密闭容器中初始加入和一定量，发生上述反应数据如下：

	0	1	2	3	4	5	6
	2.0	1.5	1.1	0.8	0.6	0.5	0.5
				3.2

②该温度下反应的化学平衡常数为___________
(3)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲酸
①温度为时，等物质的量的和充入体积为的恒容密闭容器中发生反应：。实验测得：为速率常数。时，。
②温度从到时，，则时平衡压强___________(填“"“”或“")时平衡压强，理由是___________。
(4)一定条件下可用二氧化碳提供电能，“溶解”水中的二氧化碳发生电化学反应，产生电能和氢气，其工作原理如图所示。

①左室有机电解液是有机溶剂加特定的盐加热制成，该装置的有机电解液___________(填“能”或“不能”)用乙醇做溶剂。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式：___________。