3 . 、(主要指和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的、是环境保护的重要课题。
已知：
反应1：　
反应2：　
反应3：　
反应4：　
回答下列问题：
(1)计算_____，已知反应3的，则该反应自发进行的最高温度为_____(取整数)K。
(2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。

①_____(填“”或“”)0.
②该反应历程的决速步骤为_____。
③可提高该反应中平衡转化率的措施有_____(填两条)。
(3)向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4.当时的平衡转化率随温度以及下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图：

①能表示此反应已经达到平衡状态的是_____(填标号)。
A．气体的密度保持不变
B．的浓度不变
C．
②表示时的平衡转化率随温度的变化关系曲线是_____(填“＂或“II")，理由是_____。
③a、d两点对应的平衡常数大小比较为_____(填“>”“<”或“=”)。
④b点对应条件下的压强平衡常数_____(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。

4 . 二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体，将二者进行转化，可得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。
(1)和催化重整制取和
主反应：①
副反应：②
③
④
主反应的___________，该反应在___________(填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。
(2)和反应可制取乙烯，反应的化学方程式为。一定温度下，向某恒容密闭容器中充入和，体系的初始压强为，若平衡时的转化率为，不考虑副反应的发生，的平衡分压为___________(用表示，下同)，该反应的压强平衡常数___________。
(3)过光电化学转化可制得乙二醇，在某催化剂作用下该反应的机理如图所示。图中表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。

①下列说法错误的是___________(填标号)。
A．该反应为自由基型反应
B．生成的反应为
C．该反应的副产物
D．该机理中存在极性键和非极性键的断裂和形成
②以乙二醇为燃料的燃料电池工作时，乙二醇在电池___________(填“负极”或“正极”)发生反应，若以溶液为电解液，则该电极的反应式为___________。
(4)铜基催化剂电催化还原制乙醇的两种途径(分别以和作催化剂)的相对能量变化如图所示，标“”的为吸附在催化剂上的物质。分析可知，以___________作催化剂的催化效率更高。

5 . 丙烯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。请回答：
已知：CH₂=CHCH₃与H₂O发生加成反应的化学方程式如下(a、b均大于0)：
Ⅰ：   
Ⅱ：   
“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”均满足范特霍夫方程(R为热力学常数，C为不同反应常数），其平衡常数与温度的关系如图1所示，T₁℃时，在初始压强为400 kPa的恒容密闭容器中，按1：1的物质的量之比充入CH₂=CHCH₃(g)和H₂O(g)发生反应I和反应Ⅱ，产物的分压随时间变化如图2所示：

(1)表示CH₃CH(OH)CH₃(g)转化为HOCH₂CH₂CH₃(g)的热化学方程式为___________。
(2)若反应Ⅱ的熵变为△S(Ⅱ)，则反应Ⅲ：的熵变△S(Ⅲ)__________（填“＞”“=”或“＜”）△S(Ⅱ)。
(3)由图可知“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”的焓变△H₁__________（填“＞”“=”或“＜”）△H₂。
(4)若在绝热恒容容器中发生上述反应，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是___________（填标号）。

A．容器内气体的压强不变

B．容器内温度不变

C．容器内气体的密度不再改变

D．容器内n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比值不变

(5)①图2中表示CH₃CH(OH)CH₃的曲线为_________（填“M”或“N”）。
②图2中CH₂=CHCH₃(g)的平衡转化率为___________%。
③T₁℃时，反应Ⅱ的平衡常数K_p=__________kPa^-1(K_p为以分压表示的平衡常数）。
④若其他条件不变，T₁℃时，向压强为400kPa的恒压密闭容器中，充入n(CH₂=CHCH₃)：n(H₂O)=1：1的混合气体，达到新平衡时，CH₃CH(OH)CH₃(g)的平衡产率将___________（填“变大”“变小”或“不变”）。

8 . 氮的单质及其化合物的综合利用是目前社会普遍关注的热点之一。
已知：Ⅰ.N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)   △H₁=-92.4kJ/mol；
Ⅱ.N₂(g)+O₂(g)2NO(g)     △H₂=+180.0kJ/mol；
Ⅲ.2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)     △H₃=-113.0kJ/mol。
回答下列问题：
(1)已知反应Ⅲ中的NO(g)和O₂(g)经步骤1和步骤2转化为NO₂(g)，该过程的能量变化如图所示：

步骤1：2NO(g)N₂O₄(g)   △H₄=-akJ/mol，平衡常数K₁；
步骤2：______________   △H₅，平衡常数K₂；
①步骤2对应反应的热化学方程式为：______________。
②反应Ⅲ的平衡常数K=____(用含K₁、K₂的代数式表示)。
下列措施既能提高反应Ⅲ的平衡转化率，又能加快生成NO₂的反应速率的是______(填字母)。
a.升高温度               b.缩小容器体积               c.加入催化剂
(2)在不同压强下，向密闭容器中充入物质的量分数(物质i的物质的量分数：xi=×100%)分别为67.5%、22.5%、10.0%的H₂、N₂和Ar的混合气体发生反应I，测得NH₃的平衡物质的量分数x(NH₃)与温度T、压强p的关系如图所示。

①a、b两点对应的反应速率：v_正(a)_______v_逆(b)填“>”“<”或“=”)。
②曲线L₂对应p₂压强下，x(NH₃)=25%时，N₂的转化率α=_____%(保留三位有效数字)。
③若维持起始曲线L₂对应的外界条件不变时，以x(H₂)=75%、x(N₂)=25%进行重复实验，则曲线L₂是否可移至曲线L₄：______(填“是”或“否”)，理由为__________。
(3)一定温度下，向5L恒容密闭容器中充入5molN₂、5molH₂、1molO₂，发生反应I、Ⅱ、Ⅲ。实验测得反应前容器内气体压强为p₀MPa。10min末达到平衡时N₂的转化率为30%，NH₃和NO₂物质的量分别为2mol、0.8mol。
①0~10min内平均反应速率v(O₂)=________mol/(L·min)。
②反应Ⅱ的K_p=_______(K_p是用分压表示的平衡常数，保留三位有效数字)。
③提高反应Ⅰ选择性的有效措施为____________。

9 . 甲醇水蒸气重整制氢的反应转换条件温和，副产物少，成为了诸多制氢方法的首选之一、甲醇水蒸气重整制氢过程中发生的化学反应如下：
i．
ii．
iii．
(1)___________；若反应i正反应的活化能，则逆反应的活化能___________。
(2)下图为含碳产物的选择性(如的选择性是指反应生成的甲醇占转化的甲醇的百分比)及产氢率随水醇物质的量之比的变化图像，曲线___________(填“a”“b”或“c”)是的选择性曲线。由图可知，下列最优水醇物质的量之比是___________(填字母)。

A．1.2             B．1.7             C．2.5
(3)若甲醇水蒸气重整反应是在吸附剂存在的情况下进行的，产氢量随温度和的影响如下图所示。已知吸附剂的碳酸化反应为：   。

①当一定时，温度小于，随温度升高产氢量增加；温度大于时，产氢量随温度升高而降低，降低的原因是___________。
②在温度为的恒容密闭的石英管中，加入碳酸钙，加热至反应完全后(碳酸钙始终有剩余)，测得二氧化碳压强为。在相同温度下的恒容密闭石英管中按通入水蒸气和甲醇，并加入适量，测得压强为，待反应达平衡后，测得二氧化碳的选择性为80%，氢气的分压为，若氧化钙对二氧化碳的吸收率为50%，则的平衡分压为___________，反应iii的___________。若继续加入甲醇，则___________(填“增大”“减小”或“不变”)。

10 . 研究和共转化反应，不仅能有效减少温室气体排放，同时可以产生具有高附加值的化学品或清洁燃料，这对于实现中国双碳目标和能源高效综合利用具有重要意义。
Ⅰ．和在高温下经催化作用直接反应生成CO与的反应即为干重整。
(1)该反应中因高温产生的积炭导致催化剂失活。产生积炭的副反应为：
ⅰ．　
ⅱ．　
干重整反应的热化学方程式为_____。该反应的平衡常数_____(用、表示)。
(2)将和按照体积比1∶2混合，在NBC催化剂下进行干重整，实验数据如下表所示。

温度/℃ 转化率/%	600	650	700	750	800
	45.3	68.8	85.4	93.2	96.6
	41.2	58.6	70.4	76.3	79.6

①实验表明，NBC催化剂的活性随温度的升高而_____(填“增大”或“减小”)。
②测试过程中的转化率一直大于的转化率，可能的原因是_____。
③750℃时，反应生成的合成气中和CO的体积比为2∶3，将此合成气通入燃料电池负极，以固体氧化物(传导)为离子导体，该燃料电池的负极反应式为_____。
Ⅱ．和反应可制取乙酸，其热化学方程式为　。该反应一步合成目标产物，其原子利用率为100%，具有良好的应用前景。
(3)该反应存在热力学障碍而不能自发进行，其原因是_____。
(4)研究该反应的催化反应机理，有利于突破热力学障碍。下图是ZnO或Fe/ZnO(Fe掺杂ZnO)催化剂下的反应路径，标记“*”的是吸附在催化剂上的物质。ZnO催化剂下，反应的速控步的化学方程式为_____。两种催化剂中，_____(填“ZnO”或“Fe/ZnO”)的催化效果更好。

Ⅲ．和反应可制取乙烯，反应的化学方程式为。
(5)一定温度下，向某恒容密闭容器中充入2mol和2mol，体系的初始压强为，若平衡时的转化率为，不考虑副反应的发生，该反应的压强平衡常数_____(用p、表示)。