1 . 氨在能源、化肥生产等领域有着非常重要的用途。
(1)与H₂-O₂燃料电池相比，氨易液化，运输和储存方便，安全性能更高。新型NH₃-O₂燃料电池原理如下图所示：

①电极1为_______(填“正极”或“负极”)，电极2的反应式为_______。
②氨气也可以在纯氧中燃烧，此时化学能转化为热能。
已知：i．2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH₁
ii．N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH₂
4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g) ΔH₃
ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃之间的关系式为：ΔH₃=_______。
③与热能相比，电能具有更高的利用价值，燃料电池可将化学能直接转化为电能的原因是_______。
(2)氨的合成是当前的研究热点，目前最主要的方法是Haber-Bosch法：通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下，由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热，但仍选择较高温度。其原因是_______。。
②列举一条既能提高速率又能提高原料转化率的措施_______。
(3)常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示：

①阳极产生的气体是_______。
②阴极生成氨的电极反应式为_______。
③经检测在阴极表面发生了副反应，导致氨的产量降低。写出该副反应的电极反应式_______。
④为了尽可能避免副反应的发生，采用的方法是改进阴极表面的催化剂，这样设计是利用了催化剂具有_______性。

2 . 利用合成尿素是资源化的重要途径，可产生巨大的经济价值。
(1)20世纪初，工业上以和为原料在一定温度压强下合成尿素，反应过程中能量变化如图。

①反应物液氨分子间除存在范德华力外，还存在___________(填作用力名称)。
②写出在该条件下由和合成尿素的热化学方程式：___________。
(2)近年研究发现，电催化和含氮物质可合成尿素，同时可解决含氮废水污染问题。常温常压下，向一定浓度的溶液通入至饱和，经电解获得尿素，其原理如图所示。

①电解过程中生成尿素的电极反应式为___________。
②目前以和为原料的电化学尿素合成可达到的法拉第效率。已知：，其中，表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。则电解时阳极每产生标况下的，可获得尿素的质量为___________。(尿素的相对分子质量：60)
(3)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知：溶液中不能直接用溶液准确滴定。

①消化液中的含氮粒子是___________。
②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有___________。

3 . 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
(1)甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C₈H₁₈(l)]。已知：25°C、101 kPa 时，1 molC₈H₁₈(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518kJ热量。该反应的热化学方程式为_______。
(2)甲醇的合成
以CO₂(g)和H₂(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

①补全上图：图中A处应填入_______。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH_______。(填“变大”“变小”或“不变”)
③为了合成甲醇反应：
已知：i．
ii．……                           ΔH₂
iii．
还需要利用反应ii，请写出该反应的热化学反应方程式_______。

4 . 是一种丰富的碳资源，将清洁转化为高附加值化学品以实现资源利用是研究热点。
I．合成甲醇
在的加氢反应器中，主要反应有：
反应i      
反应ii           
反应iii   
(1)______KJ/mol。
(2)同时也存在副反应iv：，反应器进行一段时间后要间歇降到室温，可提高甲醇的产率。对比反应iii、iv，解释其原因______。（已知的沸点为的沸点为）
Ⅱ．甲醇的综合利用：以和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯。
反应v
(3)在不同的实验条件下，测定甲醇的转化率。温度的数据结果为图a，压强的数据结果在图b中未画出。
①反应的______0（填“>”或“<”）。
②在之间，随着温度升高，甲醇转化率增大的原因是______。
③在图b中绘制出压强和甲醇转化率之间的关系（作出趋势即可）______。

6 . 甲醇的合成与应用具有广阔的发展前景。
Ⅰ.合成甲醇的部分工艺流程如下：原料气预热装置→合成反应器甲醇
(1)甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气CO、和。


甲烷与水蒸气反应生成和的热化学方程式为_________。
(2)在催化剂的作用下，200~300℃时，合成反应器内发生反应：
ⅰ.
ⅱ.
①一段时间内，记录合成反应器出、入口样品的温度，数据如图所示。曲线_________(填“a”或“b”)是合成反应器出口样品的温度。

②如果你是工程师，请对合成反应器中压强的控制提出建议并说明理由：_________。合成反应器中有少量的副反应，会生成二甲醚、甲酸甲酯等。已知沸点：甲醇64.7℃；二甲醚；甲酸甲酯32.0℃。
③CO和生成二甲醚的化学方程式是_________。
④从合成反应器出来的产品经分离提纯可以得到甲醇，请简述该方法_________。
Ⅱ.如图为甲醇燃料电池的示意图。

(3)①通入的一侧是燃料电池的_________极(填“正”或“负”)。
②质子交换膜材料的合成是燃料电池的核心技术。我国科研人员研发的一种质子交换膜材料的结构片段如下，它由三种单体缩聚而成。

已知：
单体的结构简式是： 、_________、_________。

7 . 以、为原料合成是工业上的成熟方法。我国科学家用人工合成淀粉时，第一步就需要将转化为(甲醇)。
(1)和制取的反应，一般认为通过如下步骤实现：
①   
②   
则   _________。
(2)某温度的恒容密闭容器中，以和为原料制取，和的起始浓度分别为a和，转化为的平衡转化率为b，则平衡时_________。
(3)恒压下，和起始物质的量比为1∶3时，该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图1所示，其中分子筛膜能选择性分离出。

①无分子筛膜时，甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是_________。
②有分子筛膜时，随温度升高甲醇平衡产率先升高后降低的原因是_________。
(4)用稀硫酸作电解质溶液，电解也可制取，装置如图2所示，电极b为电解池的_________极(填“阴”或“阳”)，生成的电极反应式是_________。

8 . 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I．甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C₈H₁₈(l)]。已知：25℃、101 kPa时，1 mol C₈H₁₈(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为___________。
(2)已知：25℃、101 kPa时，CH₃OH(l) + 3/2 O₂(g) = CO₂ (g) + 2H₂O(l)   Δ H=－726.5 kJ/mol，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是___________。
(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如下图所示。根据下图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是___________。

II．甲醇的合成
(4)以CO₂(g)和H₂(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

①补全上图：图中A处应填入___________。
②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH___________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)为了合成甲醇反应：CO(g) + 2H₂(g) = CH₃OH(g)   ΔH =－91kJ/mol
已知：i．CO(g)＋1/2 O₂(g) = CO₂(g)   Δ H₁=－283 kJ/mol
ii． ∙∙∙∙∙∙                                           ΔH₂
iii．CH₃OH(g) + 3/2 O₂(g) = CO₂ (g) + 2H₂O(g)   ΔH₃=－676 kJ/mol
还需要利用反应ii，请写出该反应的热化学反应方程式_______________________。
(6)用稀硫酸作电解质溶液，电解CO₂也可制取CH₃OH，装置如下图所示，电极b为电解池的___________极(填“阴”或“阳”)，生成的电极反应式是___________。