1 . 电催化还原CO₂是当今资源化利用二氧化碳的重点课题。
(1)利用CO₂合成淀粉
①   
②   
③   ___________(填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO₂的装置示意图如图1所示.控制其他条件相同，将一定量的CO₂通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示.

①阴极生成CH₃OH的电极反应式为___________。
②控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为___________mol。
③科研小组利用¹³CO₂代替原有的CO₂进行研究，其目的是___________。
(3)一种铜基复合电极材料Au/Cu₂O的制备方法：将一定量Cu₂O分散至水与乙醇的混合溶液中，向溶液中逐滴滴加HAuCl₄(一种强酸)溶液，搅拌一段时间后离心分离，得Au/Cu₂O，溶液呈蓝色.写出Cu₂O还原HAuCl₄的离子方程式：___________。
(4)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO₂制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。

①已知X为H⁺ 和e^-.在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构___________。
②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO₂的优点是___________。

3 . 纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N₂H₄)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH^-)制备纳米Cu₂O，其装置如图1、图2。
       
(1)①肼燃料电池中A极发生的电极反应为___________。
②上述装置中D电极应连接肼燃料电池的___________极(填“A”或“B”)，该电解池的阳极反应式为___________。
③当反应生成14.4gCu₂O时，停止电解，至少需要肼___________mol，通过离子交换膜的阴离子的物质的量为___________mol。(离子交换膜只允许OH^-通过)
(2)在加热条件下用液态肼(N₂H₄)还原新制Cu(OH)₂也可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂，该反应的化学方程式为___________。
(3)发射火箭时以液态肼(N₂H₄)为燃料，双氧水作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：①2H₂O₂(1)=2H₂O(l)+O₂(g) △H=-196kJmol^-1；②H₂O(l)=H₂O(g) △H=43.98kJmol^-1；③肼的燃烧热为-622.08kJmol^-1。写出上述反应的热化学方程式___________。

4 . 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CO₂的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
(1)大气中的CO₂主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH₄与CO₂重整是CO₂利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
①CH₄(g)C(s)+2H₂(g) ΔH₁=akJ•mol^-1
②CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=bkJ•mol^-1
③2CO(g)CO₂(g)+C(s) ΔH₃=ckJ•mol^-1
反应CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)的ΔH=_____kJ•mol^-1。
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO₂还原为烃类(如C₂H₄)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO₃浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C₂H₄的电极反应式为_____。

(3)CO₂与H₂反应如果用Co/C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的可能原因_____。

(4)常温下，以NaOH溶液作CO₂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。用1LNa₂CO₃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^-1。[已知：常温下K_sp(BaSO₄)=1×10^-11，K_sp(BaCO₃)=1×10^-10；忽略溶液体积变化]
(5)某课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO₃)_0.5(OH)•0.11H₂O纳米线(用Co^II表示)，测试结果表明，该Co^II在可见光下具有优异的光催化CO₂还原活性。分析表明，该CO₂还原催化机理为典型的Co^II/Co^I反应路径(如图)。首先，光敏剂([Ru(bpy)₃]²⁺)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)₃]^2+*)，随后([Ru(bpy)₃]^2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)₃]⁺)还原物种，该还原物种将向Co^II供激发电子将Co^II还原为Co^I，_____。(结合图示，描述CO₂还原为CO的过程)

5 . 尽管NO_x、SO₂、CO都是有毒气体，但是它们在生产、医学领域中都有重要应用。合理利用或转化CO、NO_x等污染性气体是人们共同关注的课题。回答下列问题：
(1)已知：①CO(g)+ H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) △H=-41.0kJ·mol^-1
②N₂(g)+ O₂(g)=2NO(g) △H=+ 180.0kJ· mol^-1
③H₂(g)+ O₂ (g)=H₂O(g) △H=- 241.8kJ·mol^-l
CO和NO按一定比例混合，在适当催化剂作用下可生成无毒气体实现安全排放，该反应的热化学方程式为_______。
(2)研究发现CO和水蒸气在双功能催化剂(能吸附不同粒子)作用下发生反应CO(g)+ H₂O(g)=CO₂(g) +H₂(g) △H<0， 反应机理的变化过程示意图如图所示。(CO吸附在催化剂表面，可用*CO表示，其他物种依次类推)：

请描述CO和水蒸气在双功能催化剂作用下反应的机理：_______。
(3)直接电解吸收NO_X制备硝酸。用稀硝酸吸收NO_x生成HNO₂，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图所示。

①a极的电极反应式为_______。
②若b极处放出的气体可直接排放到空气中，则该气体物质是 _______( 写名称)。
(4)利用NaClO₂/H₂O₂酸性复合吸收剂可同时对NO、SO₂进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，、 溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示：

①由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是_______。
②根据图示SO₂的去除率随pH的增大而增大，而NO的去除率在pH>5.5时反而减小，请解释NO去除率减小的可能原因是_______。

7 . 我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。为此我国制定了实现“碳中和”和“温室气体净零排放”的长期战略目标。CO₂的转化、回收和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。
(1) 热化学转化法。科学家研究利用回收的CO₂制取甲酸(HCOOH)。
①已知：Ⅰ：HCOOH(g) = CO(g)+H₂O(g)　 ΔH₁=+72.6 kJ·mol^-1；
Ⅱ：2CO(g)+O₂(g) = 2CO₂(g)　 ΔH ₂=-576.0 kJ·mol^-1；
Ⅲ：2H₂(g)+O₂(g) = 2H₂O(g)　 ΔH ₃=-483.6 kJ·mol^-1
则反应Ⅳ：CO₂(g)+H₂(g) = HCOOH(g)的ΔH=_______。
②查阅资料知在过渡金属催化剂存在下，CO₂(g)和H₂(g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行：已知第二步反应的方程式为M·HCOOH(s)=HCOOH(g)+M(s)；则第一步反应的方程式_______。
③工业上利用2CO₂(g)+6H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) ∆H<0，合成甲醚。向一绝热恒容密闭容器中，加入1molCO₂和3molH₂发生上述反应，能够说明该反应达到平衡状态的是_______。(填字母)
a. 容器内温度保持不变                       b. 容器内比值保持不变
c. 2v_正(CO₂)=v_逆(CH₃OCH₃) d. 容器内气体的密度保持不变
(2)催化还原法
①CO₂与丙烯通过金属杂多酸盐[Co_xH_(3-2x)PW₁₂O₄₀] 催化合成甲基丙烯酸。研究发现金属杂多酸盐中x对CO₂转化率的影响如图1所示，由图1得出催化效果最好的金属杂多酸盐化学式是_______。
②催化剂在温度不同时对CO₂转化率的影响如图2所示，300 ℃催化效果远不如200 ℃ 和250 ℃的原因_______。

(3)电化学催化重整法。科研人员通过电解酸化的CO₂制备CH₄，装置如图3所示。

①电解过程中，阴极的电极反应式为_______。
②电解一段时间后，阳极区溶液pH减小，其原因是_______。

8 . 工业上CO₂、CH₄等含碳化合物有着重要的应用。
(1)科学家以CH₄为原料来制备乙烯，同时得到氢气。已知相关物质的标准燃烧热如下表所示，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式：___________。

物质	标准燃烧热/kJ/mol
氢气	-285.8
甲烷	-890.3
乙烯	-1411.0

(2)在400℃时，向初始体积为1 L的恒容密闭反应器中充入1 mol CH₄，发生上述反应，测得平衡混合气体中C₂H₄的体积分数为20.0%。
①该温度下，平衡常数K=___________。
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH₄和H₂，则平衡将___________(填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”成“无法确定")，理由是___________。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现CO₂的再利用。

①该电化学装置属于___________(填"原电池”或“电解池”)。
②该电池的Cu电极上发生反应的电极方程式为___________。
(4)现利用反应除去汽车尾气中的NO_x：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g) △H=-34.0 kJ/mol。在密闭容器中发生该反应，催化反应相同时间，测得不同温度下NO的转化率a (NO)随温度的变化如图所示。由图可知，1050 K 前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是___________。

(5)以连二硫酸根()为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

①阴极区的电极反应式为___________。
②NO吸收转化后的主要产物为，若通电时电路中转移了0.3 mol e^-，则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为___________mL。

9 . 硫酸厂尾气中含有一定量的 SO₂，回收并综合利用 SO₂对环境保护有重要意义。
（1）利用氨水吸收烟气中的 SO₂可转化为（NH₄）₂SO₄。相关反应热化学方程式如下：
SO₂（g）+NH₃•H₂O（aq）=NH₄HSO₃（aq） ΔH₁=akJ•mol^-1
NH₃•H₂O（aq）+NH₄HSO₃（aq）=（NH₄）₂SO₃（aq）+H₂O（l） ΔH₂=bkJ•mol^-1
2（NH₄）₂SO₃（aq）+O₂（g）=2（NH₄）₂SO₄（aq） ΔH₃=ckJ•mol^-1
①反应 2SO₂（g）+4NH₃•H₂O（aq）+O₂（g）=2（NH₄）₂SO₄（aq）+2H₂O（l）的ΔH₃= _______kJ•mol^-1
②空气氧化（NH₄）₂SO₃的速率随温度的变化如图 1 所示，当温度超过 60℃时，（NH₄）₂SO₃氧化速率下降的原因可能是   _____。研究发现，在 500℃下硫酸铵分解过程中得到 4 种产物，其含氮物质随时间变化关系如图 2 所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式：   _______。

（2）工业上利用 SO₂尾气可制备亚硫酰氯（SOCl₂）。SOCl₂是一种发烟液体，易水解，可用于农药、医药、染料、电池等生产，其制备原理为：S（s）+2Cl₂（g）+SO₂（g）⇌2SOCl₂（g）。
①该反应的平衡常数表达式为   ____________。
②用 SOCl₂与 A1Cl₃•6H₂O 混合共热，可得到无水 A1Cl₃，原因是   ____________。
（3）用电解法处理含有 SO₂尾气的装置如图所示（电极材料均为惰性电极）。阴极的电极反应式为_________________。

10 . 对CO₂进行综合利用可以节约能源，减少碳排放，对于环保有重要意义。
(1)CO₂与CH₄经催化重整，制得合成气：CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

化学键	C—H	C=O	H—H
键能/(kJ/mol)	a	b	c	d

则估算该反应的△H=________kJ/mol（用a、b、c、d的代数式表示）。
②一定条件下，向2 L密闭容器中通入CO₂和CH₄各4 mol，发生反应：CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)。当反应达平衡时测得CO的体积分数为20%，则平衡时CO₂的浓度为________mol/L。
(2)以二氧化钛表面覆盖的Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸，反应方程式为CH₄+CO₂CH₃COOH。

①催化剂的催化效率与乙酸的生成速率随温度的变化关系如图3所示。在制备乙酸时，可选择的适宜温度为________。
②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是________(写出一种)。
(3)CO₂在新型钴基电催化剂作用下转化为清洁燃料——甲酸，其工作原理如图4所示。该装置是________（填“原电池”或“电解池），电极的电极反应式为________。