1 . 利用管状透氧膜反应器实现乙醇-水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积碳等优点。其主要反应为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
反应Ⅳ：
一定温度下，将一定比例的、、Ar气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应器。经计算机仿真模拟，控制，平衡时氢醇比随水醇比、膜管长度的变化如题13图所示。若仅考虑上述反应，下列说法正确的是

A．

B．水醇比为0时，管长度超过10cm后氢醇比下降的原因可能为氧化

C．水醇比为1、管长度为2cm，若、转化率为100%且，则管状透氧膜透过氧气0.1mol

D．实际生产中，水醇比越大、管长度越短，氢气产率越高

2 . 二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
(1)已知：、和键的键能分别为、和。
   
   
则___________。
(2)已知：在催化剂I和II的催化下的反应历程和能量变化如下图。

①在相同条件下使用催化剂___________(填I或II)时，反应过程中所能达到的最高浓度更大。
②在相同条件下反应达到平衡状态，为提高的平衡浓度和的平衡物质的量分数，可以采取的措施是___________。
(3)以为原料合成涉及的主要反应如下：
I．
II．
在密闭容器中，压强恒为，，，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率，随温度的变化如图所示。

的选择性可表示为。
①反应的最佳温度___________。
②反应温度超过时，平衡转化率逐渐增大的原因是___________。
③反应温度超过时，实际转化率逐渐减小的原因是___________。
④反应温度在时，点的选择性为，则平衡时___________(保留三位有效数字，后面相同)，反应II的压强平衡常数___________。
(4)工业废气中含有的和可利用如下装置回收利用。

①装置a中发生反应的离子方程式___________。
②装置b中，x和y为石墨电极，写出电极x的电极反应___________。

3 . 完成下列填空：
(1)气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出热量，其热化学方程式为：___________；
(2)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为和)污染，和的混合物反应体系主要发生如下反应：
①
②
③
则反应的___________。
(3)天然气的一个重要用途是制取，其原理为：。
①该反应的平衡常数表达式为___________。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为的与，在一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强P₁_______P₂(填"大于”或“小于”)；压强为时，在点：v(正)______v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)研究在一定条件下，可以去除烟气中的，其反应原理如下：；其他条件相同，以(一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，具有良好的吸附性能)作为催化剂，研究表明，在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，的去除率随反应温度的变化如下图所示。240℃以前，随着温度的升高，去除率降低的原因是___________。240℃以后，随着温度的升高，去除率迅速增大的主要原因是___________。

(5)的资源化利用能有效减少排放，实现自然界中的碳循环。催化加氢合成甲烷过程中发生下列反应：
Ⅰ：
Ⅱ：
当时，平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的平衡转化率趋向于相等的原因是___________。

4 . 碳资源的合理利用和控制储存具有重要意义。
(1)工业上制备甲醇的主要反应有：
反应Ⅰ.             平衡常数K₁
反应Ⅱ.                              平衡常数K₂
反应Ⅲ.                    平衡常数K₃
K₃=___________。(用K₁、K₂表示)
(2)乙烷直接热解脱氢制乙烯。热化学方程式为：   △H
△H=___________kJ∙mol^-1 (填数值，相关键能数据如下表)。

化学键
键能/	348	615	413	436

(3)已知草酸()为二元弱酸，、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如下图所示。

①用已知浓度的酸性KMnO₄溶液滴定未知浓度草酸溶液，终点判断：当滴入最后半滴KMnO₄溶液时，___________，停止滴定，并记录KMnO₄溶液的体积，重复操作2~3次。
②硫酸酸化的KMnO₄溶液滴定H₂C₂O₄溶液的离子方程式为___________。
③结合图中信息，pH=2.7的溶液中：=___________。(填数值)

5 . 低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题：
(1)工业上用和反应合成二甲醚。已知：


则_______kJ∙mol^-1。
(2)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由制取的太阳能工艺如图：

已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为_______，“热分解系统”中每转移电子，需消耗_______。
(3)催化时还可以使用一种无机固体电解质作催化剂，其由正离子和负离子组成，该物质以上形成无序结构(高温相)，以下变为有序结构(低温相)，二者晶体晶胞结构如图所示：

说明：图中，○球为负离子；高温相中的●深色球为正离子或空位；低温相中的球为离子，●球为离子。

i．这种无机固体电解质的化学式为_______。
ii．“高温相”具有良好的离子导电性，其主要原因是_______。
(4)铜基催化剂(为等)是加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线如图所示。

请写出中碱位上发生反应的总化学方程式_______。
(5)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示：

已知：选择性和法拉第效率()的定义(X代表或)如下：
        
①实验测得，碱性条件生成总的选择性小于酸性条件，原因是_______。
②实验测得，酸性条件生成总的法拉第效率小于碱性条件，原因是_______。

6 . 化学与社会、生产密切相关，下列说法不正确的是

A．对于一个化学反应，反应的途径有可能不同，但其焓变一定相同

B．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的主要能量来源

C．标准燃烧热的数值与该物质燃烧时的热化学方程式中的计量数成正比

D．新能源汽车的使用和推广，将有助于促进我国的“碳达峰”“碳中和”任务的完成

7 . 脱除汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
将恒定组成的NO和CO混合气通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如题13图所示。下列说法正确的是

A．

B．使用合适催化剂，能提高NO的平衡转化率

C．其他条件不变，增大体系的压强，NO的平衡转化率增大

D．350℃~420℃范围内，温度升高，反应Ⅰ速率增大的幅度大于反应Ⅱ速率增大的幅度

8 . 甲烷是一种能量密度低、难液化、运输成本较高的能源。将甲烷转化成能量密度较高的液体燃料已成为重要的课题。
Ⅰ．直接氧化法制甲醇
(1)已知下列反应的热化学方程式：
反应1：
反应2：
写出甲烷氧化法制甲醇的热化学方程式：______。
(2)甲烷氧化过程中的活化能垒如图所示。该方法制备CH₃OH产率较低，其原因是______。

Ⅱ．甲烷的电催化氧化
(3)Hibino科学团队在阳极进行甲烷转化研究，其装置图如图所示，其阳极电极反应式为______。

(4)钒（V）物种被认为是形成活性氧物质（如）的活性位点，V₂O₅/SnO₂作阳极材料时，CH₃OH的浓度与电流的关系如图所示，当电流＞5mA时，CH₃OH的浓度随电流的增加而下降的原因是______。

Ⅲ．多相催化剂氧化甲烷法
光照条件下，TiO₂负载的Fe₂O₃多相催化剂合成甲醇时，可将甲醇的选择性（选择性）提升至90%以上，其反应机理如图所示。

(5)光照时，表面形成的空穴（h⁺）具有强______（填“氧化性”或“还原性”）。
(6)写出甲烷通过多相催化剂法制取甲醇的化学方程式______。
(7)从反应过程中产生的微粒角度分析，TiO₂负载的Fe₂O₃多相催化剂能将甲醇的选择性提升至90%以上的原因是______。

9 . 完成下列问题
(1)汽车燃油不完全燃烧时产生，有人设想按下列反应除去，已知该反应的，简述该设想能否实现的依据：___________。
(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转化成和，化学方程式如下：，反应能够自发进行，则反应的___________(填“>”“<”或“=”)0。
(3)工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。在C和的反应体系中：
反应1：
反应2：
反应3：
设，反应1、2和3的y随温度T的变化关系如图所示，图中对应反应3的线条是___________(填“a”“b”或“c”)。

(4)一氧化碳变换反应：。
①生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是___________(填字母)。
A．反应温度越高越好       B．适当增大反应物的压强       C．选择合适的催化剂       D．通入一定量的氮气
②以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离生成MO，能量-反应过程如图所示：

用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：
步骤Ⅰ：___________。
步骤Ⅱ：___________。

10 . 我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
Ⅰ.常温下，以溶液作捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃。
(1)用1L Na₂CO₃溶液将2.33gBaSO₄固体全都转化为BaCO₃，再过滤，所用的Na₂CO₃溶液的物质的量浓度至少为_________mol/L。[已知：常温下；忽略溶液体积变化]
Ⅱ.重整反应能够有效去除大气中，是实现“碳中和”的重要途径之一，发生的反应如下：
重整反应
积炭反应Ⅰ：
积炭反应Ⅱ：
在恒压、起始投料比条件下，体系中含碳组分平衡时的物质的量随温度变化关系曲线如图所示。

(2)重整反应的反应热_________。
(3)曲线C物质的量随温度的升高先升高后降低的原因是_________。
Ⅲ.铜基催化剂（M为等）是加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线如图所示。

其中催化剂上有两个活动点位（位点、氧化物载体位点），分别在中碱位、强碱位吸附发生反应。
(4)请写出中碱位上发生反应的总化学方程式_________。
(5)上述加氢制甲醇的反应在催化剂_________上吸附发生。
Ⅳ.利用电化学可以讲有限转化为有机物。
(6)多晶是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类（如）的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶和为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后浓度基本保持不变，温度控制在左右。阴极生成的电极反应式为_________。

(7)装置工作时，阴极主要生成，还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下，当阳极生成的体积为时，测得阴极区生成，则电解效率_____。（忽略电解前后溶液体积的变化）已知：电解效率。