3 . 人类利用二氧化碳合成淀粉对社会的发展起着重要作用，合成过程首先是利用二氧化碳制备甲醇，合成甲醇的反应为       。回答下列问题：
(1)已知：
①       ；
②       ；
③a、b均为大于零的数，且a＞b。
_______（用含a、b的式子表示）。某研究小组设计合成的路线及的部分应用如图所示，图中熔融碳酸盐燃料电池的正极电极反应式为__________________。

(2)研究合成甲醇的催化剂时，在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下，对反应器出口产品进行成分分析，结果如图所示。在以上催化剂中，该反应应选择的最佳催化剂为________________。

(3)在研究该反应历程时发现：反应气中水蒸气含量会影响的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响，我国学者利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响（如图所示，吸附在催化剂表面的物种用*标注）。

①依反应历程图所示，写出有水参与时反应的化学方程式：___________________。
②结合图3及学过的知识推测，有水参与的历程，反应速率加快的原因是_____________________。
(4)在T℃时，将6mol （g）和12mol （g）充入容积为10L的恒容容器中，只发生，初始压强为 kPa，测得体系中剩余（g）的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ所示。

①T℃时，0～1min内甲醇的反应速率__________，该反应的平衡常数_________。（用平衡分压代替平衡浓度计算，列出计算式）
②保持投料量不变，仅改变某一个条件后，测得随时间变化如图中状态Ⅲ所示，与状态Ⅰ相比，状态Ⅲ改变的条件可能是___________________。

5 . 以煤为原料，经由甲醇可制取甲醚，也可以制取烯烃并可以此取代传统的以石油为原料制取烯烃的路线。
(1)已知：在25℃和101kPa条件下，甲醇的燃烧热为-726.5 ，乙烯的燃烧热为-1411 ，(为活化能，R、C为常数，k为平衡常数)。则：
①脱水生成的热化学方程式是___________，该反应自发进行的条件是___________(填“较低”、“较高”或“任意”)温度。
②甲醇脱水生成乙烯的温度与平衡常数的实验数据图如图1所示，该反应的正反应的活化能为___________。
   
(2)以煤为原料气化产生的原料气可以用来合成和，合成气平衡转化率随氢碳比 ()的变化如图2所示：甲醇制取烃的过程中，会发生多种反应，可以生成、、等，一定条件下，测得各烃的质量分数、转化率随温度变化情况如图3所示。
   
①下列叙述不正确的是___________。
A．合成的最佳氢碳比为1.0
B．甲醇制取烃的过程中，相同条件下，温度越高越有利于的生成
C．甲醇制取乙烯的过程中，一般控制在350℃~400℃比较合适
D．甲醇制取烃的过程中，的平衡转化率随温度升高先增大后减少
②原料气合成、过程有如下反应发生：
反应Ⅰ      
反应Ⅱ      
反应Ⅲ      
图2中原料气合成的转化率高于的原因___________。
③在350℃，1MPa下，甲醇制取乙烯的转化率随时间的变化曲线如图4所示(为该条件下的平衡时刻)。画出在相同条件下，向容器中添加氮气作稀释剂时甲醇的转化率随时间的变化曲线。_________
   

6 . 随着时代的进步，人类对能源的需求量与日俱增，我国全球首套焦炉气化学合成法生产无水乙醇的工业示范项目打通全流程实现，项目投产成功。
(1)3CO(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=_______(用含ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃的代数式表示)。
已知：i．2CO(g)+4H₂(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ΔH₁
ii．CH₃OCH₃(g)+CO(g)CH₃COOCH₃(g) ΔH₂
iii．CH₃COOCH₃(g)+2H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+CH₃OH(g) ΔH₃
在恒温恒容密闭容器中充入3molCO(g)和7molH₂(g)仅发生反应3CO(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+CH₃OH(g)+H₂O(g)，下列叙述正确的是_______(填标号)。
A．混合气体总压强不随时间变化时，反应达到平衡状态
B．反应达到平衡时，CH₃CH₂OH体积分数可能为25%
C．反应达到平衡后，再充入少量CO，CO的平衡转化率增大
D．反应达到平衡后，再加入高效催化剂，乙醇产率保持不变
(2)醋酸酯加氢制乙醇是一个乙酰基产物制备乙醇的路线。
①醋酸酯加氢的催化效能如表所示：

实验组	催化剂	原料	反应条件		反应性能
			温度/°C	压力/MPa	转化率/%	选择性/%
1	Cu/SiO2	醋酸甲酯	190	28	96.1	99.0
2	Cu-Cr	醋酸乙酯	250	2.8	接近完全	93.8
3	Cu/ZnO	醋酸乙酯	185	1	56	99.0
4	Cu/SiO2	醋酸乙酯	280	4.0	94.6	96.6

上述实验中，催化效能最好的为实验_______(填序号)，与之对比，实验3中，醋酸酯平衡转化率较低的主要原因可能是________(从表中所给条件的角度分析)。
②醋酸甲酯加氢历程一般认为可分为如下步骤(*代表催化剂位点，已知：CH₃CO*+H·→CH₃CHO)：
a．CH₃COOCH₃→CH₃CO·+CH₃O·
b．CH₃CO·+*→CH₃CO*(慢)
c．CH₃O·+*→CH₃O*(快)
d．CH₃CO*+3H·→CH₃CH₂OH
e．CH₃O*+H·→CH₃OH
……
其中，在b和c的步骤中，活化能较小的是_______(填标号，下同)，控制总反应速率的步骤是_______，分析上述步骤，副产物除CH₃OH外，还可能有_______(写一种即可)。
(3)甲醇也是新能源的重要组成部分。
以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的反应如下：
iv．CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₄<0
v．CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₅>0
vi．CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH₆<0
在不同压强下、按照n(CO₂)∶n(H₂)=1∶3进行投料，在容器中发生上述3个反应，平衡时，CO和CH₃OH在含碳产物(即CH₃OH和CO)中物质的量分数及CO₂的转化率随温度的变化如图，压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为_______，曲线_______(填“m”或“n”)代表CH₃OH在含碳产物中物质的量分数，在T₁℃下，压强为p₃时，反应v的浓度平衡常数K_c=_______(填含α的表达式)。

7 . CO₂作为一种廉价易得、环境友好的可再生碳资源，其资源化利用不仅可减少₂排放，而且可提供绿色制备的技术路线，对绿色与可持续发展意义重大。而将₂催化加氢制甲醇的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。已知以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的反应如下：
反应i：C₂₂₃₂₁ol^-1
反应ii：₂₂₂₂^-1
反应ii：₂₃₃
(1)计算反应iii的₃=_______。
(2)一定温度和催化剂条件下，按照(CO₂)(H₂)投料，在时，₂的平衡转化率、CH₃OH和CO的选择性随温度的变化曲线如图1所示；在不同压强下(的平衡转化率随温度的变化曲线如图2所示。(目标产物的选择性=×100%)

①图1中表示CO选择性变化的是曲线_______。
②图2中压强由小到大顺序为_______，温度大于后曲线趋于重合的原因是_______。
③上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______ (填序号)。
A．降低温度，反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B．移去部分₂反应iii平衡不移动
C．选择合适的催化剂能提高的平衡转化率
D．平衡时CH₃OH的体积分数一定小于50%
(3)CO₂催化加氢制甲醇主要使用铜基催化剂，其晶胞结构如图3所示，阿伏加德罗常数的值为N_A，该晶体密度表达式为_______^-3。

8 . 截止2021年底，我国乙烯总产能为4168万吨/年，约占全球总产能的18%。回答下列问题：
I.蒸汽裂解制备乙烯为最主要途径。
(1)丁烷为蒸汽裂解制备乙烯的主要原料，丁烷有两种同分异构体，写出沸点较低的同分异构体的结构简式____，理由是____。
(2)已知正丁烷和异丁烷燃烧的热化学方程式分别如下：
C₄H₁₀(g，正丁烷)+O₂(g)→4CO₂(g)+5H₂O(l) △H=−2878 kJ∙mol⁻¹
C₄H₁₀(g，异丁烷)+O₂(g)→4CO₂(g)+5H₂O(l) △H=−2869 kJ∙mol⁻¹
由此可得异丁烷转化为正丁烷的热化学方程式为____，正丁烷的稳定性____异丁烷(填“大于”“小于”或“等于”)。
II.石油化工和煤化工是化学工业的基石，石油化工和煤化工产品合成有机化合物的路线如图所示(反应条件和部分反应产物省略)，其中有机物A可以用作水果催熟剂。

(3)图中标有I、II、III的过程中属于物理变化的是____，A的结构简式为____。
(4)图中标有①②③④⑤的反应中属于氧化反应的有____，写出反应④的化学方程式____。
(5)若B的相对分子质量为M，则D的相对分子质量为____(用含M的代数式表示)。

9 . 二氧化碳转化为甲醇有利于实现碳中和。
(1)二氧化碳合成甲醇经历以下两步：
   

则合成总反应_______。
(2)时，在体积为的刚性容器中，投入和，合成总反应达到平衡时，的平衡转化率为。
①该反应的平衡常数K=_______(保留1位小数)。
②有利于提高平衡转化率的是_______(填标号)。
A.降低温度       B.继续通入       C.及时将分离       D.使用合适催化剂
(3)我国科学家制备了一种催化剂，实现高选择性合成。气相催化合成过程中，转化常及选择性随温度及投料比的变化曲线如图。

①生成的最佳条件是_______(填标号)。
A.       B.
C.       D.
②温度升高，转化率升高，但产物含量降低的原因：_______。
(4)甲醇进一步合成天然淀粉的路线如图，其中为生物酶。

①合成天然淀粉过程中加入过氧化氢酶的作用是_______。
②以为原料人工合成淀粉，为1个周期，每克催化剂能生产淀粉；自然界中玉米合成淀粉的效率为。该方法生产淀粉的效率是玉米的_______倍(保留1位小数)。

10 . 研究氮原子的结构及其化合物具有重要意义
(1)氮原子的基态电子排布式为_______。
(2)NH₃的电子式_______。
(3)实验室制备NH₃化学方程式是_______。
(4)①工业合成的NH₃化学方程式是_______。
②i.合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH₃，放出92.2 kJ热量
ii.氮气和氢气断裂其共价键吸收的能量如图：

请计算：1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ。
(5)工业上以NH₃为原料合成硝酸的路线如图，写出相关反应的化学方程式

①_______。②_______。③_______。