2 . 碳化学为人类发展做出巨大的贡献的同时也给环境带来了重大的危害。
(1)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：
已知：(g) ①
②
对于反应： ③
则反应③___________(填“低温自发”、“高温自发”或者“任意条件均自发”)，理由为___________。
(2)目前，“低碳经济”备受关注，的转化和利用是一个热门的研究课题。
已知：。在两个密闭容器中分别投入和直接合成碳酸二甲酯，一定条件下，反应达到平衡时的转化率如图1所示，则：
①___________0(填“＞”、“＜”或“=”，下同)，___________。
②A点对应容器体积为，A点的平衡常数___________。
③下列能说明此反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。

A． B．与的物质的量之比保持不变
C．恒压条件下，混合气体的密度保持不变       D．碳酸二甲酯的物质的量分数保持不变
(3)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：
反应Ⅱ：
为分析催化剂对反应的选择性，在密闭容器中充入和，测得有关物质的物质的量随温度变化如图2所示。该催化剂在较高温度时主要选择___________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。时，反应达到平衡时气体压强为，则反应Ⅰ的平衡常数___________。(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)

(4)有机电化学有条件温和，对环境友好，产品纯净等优点，其越来越受到人们的重视，一种以乙烯为原料一步合成乙醛的电化学装置如图3所示：
该装置负极上的电极反应式为___________。

3 . 当今，世界各国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发利用技术、降低空气中含量成为了研究热点。为减少对环境造成的影响，可采用以下方法将其资源化利用。
(1)催化加氢制甲醇
一定温度下，在某恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应：。下列叙述能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。

A．混合气体的密度不再随时间变化而改变

B．气体的压强不再随时间变化而改变

C．的物质的量分数不再随时间变化而改变

D．单位时间内每形成键，同时断裂键

(2)催化加氢合成乙烯
在某恒容密闭容器中，充入和，发生反应：。反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。

①该反应的_______(填“>”或“<”)0，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示_______(填化学式，下同)和_______的变化曲线。
②根据图中a点，计算该温度下平衡时的_______，_______，的平衡转化率为_______(保留三位有效数字)。
③若平衡时a点容器内气体的总压强为，则该反应的平衡常数_______(列出计算式，用分压表示，分压总压物质的量分数)。
(3)用途广泛，写出其基于物理性质的一种用途：_______。

4 . CO₂的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)已知：
CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₁=-802 kJ·mol^-1
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₂=-566 kJ·mol^-1
则反应 3CO₂(g)+CH₄(g)=4CO(g)+2H₂O(g)的ΔH₃=___________kJ·mol^-1。
(2)探究反应 CO₂(g)+CH₄(g)=2CO(g)+2H₂(g)的反应速率和平衡，向1L恒容密闭容器中通入CO₂和CH₄各1mol，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。

①CO₂(g)+CH₄(g)=2CO(g)+2H₂(g)的ΔH___________0(填“大于”或“小于”)。
②下列叙述能判断反应CO₂(g)+CH₄(g)=2CO(g)+2H₂(g)达化学平衡状态的是___________。
A．混合气体的密度保持不变
B．CO的体积分数保持不变
C．c(CO)和c(H₂)的比值保持不变
D．断裂4mol C-H键的同时断裂2mol H-H键
③在压强为P1，温度为1000℃时，反应经5min达平衡，用CO₂表示的化学反应速率v(CO₂)=____；比较x点和y点的速率：x____y(填“大于”“小于”或“等于”)；压强P₁___________P₂(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是___________。
(3)CO₂可被 NaOH 溶液捕获，其所得溶液中c(HCO)：c(CO)=2：1，溶液pH=______。(室温下，H₂CO₃的K₁=4x10^-7；K₂=5x10^-11)

5 . 研究CO₂的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题；
二甲醚(CH₃OCH₃)被誉为“21世纪的清洁燃料，由CO₂和H₂制备二甲醚的反应原理如下：
反应I：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ∆H₁=-49.8 kJ•mol^-1
反应II：CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)2CH₃OH(g) ∆H₂= +23.4 kJ•mol^-1
反应III：2CO₂(g)+ 6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) ∆H₃
(1)△H₃=___________kJ•mol^-1，据此判断该反应在___________(填“低温”、高温或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO₂和H₂发生反应I能说明反应I达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
a.容器内混合气体的密度保持不变                 b.消耗3molH₂的同时生成1 mol H₂O
c.反应体系总压强保持不变 d. CH₃OH和CO₂的物质的量之比保持不变
(3) T₁K时，将1 mol二甲醚充入某恒容容器中，发生如下分解反应：
CH₃OCH₃(g)CH₄(g)+ H₂(g)+CO(g)，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：

反应时间t/min	0	5	10	15	20	∞
气体总压p总/kPa	10.0	13.6	15.8	17.7	18.9	20.0

由表中数据计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为___________，该温度下的平衡常数K_p=___________ (kPa)^2. (K_p为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×气体的物质的量分数)
(4)恒压下将CO₂和氢气按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH₃OH的选择性和产率随温度的变化如下图。


①温度高于230°C，CH₃OH产率随温度升高而下降的原因是___________。
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是___________。
a.230℃催化剂CZT                            b.210℃催化剂CZT
c.230℃催化剂 CZ(Zr-1)T                  d. 210℃催化剂CZ(Zr-1)T

6 . 氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g) △H,上述反应分两步完成，其反应历程如下图所示：

回答下列问题：
①写出反应I的热化学方程式_________。
②反应I和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)反应速率的是_______(填“反应I”或“反应Ⅱ”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原因可能是__________(反应未使用催化剂)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，T℃时，各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示：

①T℃时，该反应的平衡常数为_____________________(保留两位有效数字)。
②在10min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，20min时重新达到平衡，则改变的条件是__________________________________。
③在20min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N₂，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v_正_______v_逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NO₂存在如下平衡：2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0，在一定条件下NO₂与N₂O₄的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系：v(NO₂)=k₁·p²(NO₂)，v(N₂O₄)=k₂·p(N₂O₄)，相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下，k₁、k₂与平衡常数k_p(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k₁=____________；在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的点是___，理由是________。