1 . 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。
已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ∆H₁=-a kJ∙mol^-1；
2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(l) ∆H₂=-b kJ∙mol^-1
(1)有研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在特殊催化剂表面与H₂O反应可生成NH₃。则由N₂与H₂O反应生成NH₃的热化学方程式是___________。
(2)工业上主要以N₂(g)、H₂(g)为原料气合成NH₃。
①将物质的量之比为1:3的N₂和H₂充入2L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下：

物质	N2	H2	NH3
平衡时物质的量/mol	0.2	0.6	0.2

该条件下H₂的转化率为___________(可用分数表示)，平衡常数K=___________(可用分数表示)。
②若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为___________(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。

物质	N2	H2	NH3
起始浓度(mol/L)	0.5	1.5	0.5

③L(L₁、L₂)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，合成氨反应中H₂(g)的平衡转化率随X的变化关系。

i.X代表的物理量是___________。
ii.判断L₁、L₂的大小关系，并简述理由___________。

2 . 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)卫星发射时可用肼(N₂H₄)作燃料，8gN₂H₄(l)在O₂(g)中燃烧，生成N₂(g)和H₂O(l)，放出155.5 kJ热量，写出反应的热化学方程式______________________。
(2) 以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH₂)₂]。已知：
①2NH₃(g)+CO₂(g)=NH₂CO₂NH₄(s)            △H=－159.5 kJ/mol
②NH₂CO₂NH₄(s)= CO(NH₂)₂(s) +H₂O(g)    △H=+116.5 kJ/mol
③H₂O(l)=H₂O(g)   △H=+44 kJ/mol
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学方程式______________________。
(3)已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)+5H₂(g)+3N₂(g)+9O₂(g)=2C₃H₅(ONO₂)₃(l)   ΔH₁
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)　ΔH₂
C(s)+O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₃
则反应4C₃H₅(ONO₂)₃(l)=12CO₂(g)+10H₂O(g)+O₂(g)+6N₂(g)的ΔH为_____________。

3 . 近年来CO₂变废为宝，改善环境是科学研究的重要课题，对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。
I.已知CO₂、C₂H₆为原料合成C₂H₄涉及的主要反应如下：
①C₂H₆(g) CH₄(g)+H₂(g)+C(s) △H₁=+9kJ·mol^-1
②C₂H₄(g)+H₂(g) C₂H₆(g) △H₂=-136 kJ·mol^-1
③H₂(g)+CO₂(g) H₂O(g)+CO(g) △H₃=+41 kJ·mol^-1
④CO₂(g)+C₂H₆(g) C₂H₄(g)+H₂O(g)+CO(g) △H₄
(1)△H₄=_____，0.1MPa 时向密闭容器中充入CO₂和C₂H₆，发生反应④，温度对催化剂K- Fe-Mn/Si 性能的影响如图：

工业生产综合各方面的因素，根据图中的信息判断反应的最佳温度是______ °C。
(2)在800°C时，n(CO₂)：n(C₂H₆)=1： 3，充入一定体积的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，发生反应④，初始压强为p₀，一段时间后达到平衡，产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等，则该温度下反应的平衡常数K_p=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用最简分式表示)。
II．CO₂和H₂制备CH₃OH，可实现CO₂的资源化利用，涉及的反应如下：
主反应： CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) △H ＜0
副反应： CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g) △H＞0
将反应物混合气体按进料比n(CO₂)： n(H₂)=1： 3通入反应装置中，选择合适的催化剂，发生上述反应。
(3)不同温度下，CO₂的平衡转化率如图①所示，温度高于503K时，CO₂ 的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是___________。 实际生产中，保持压强不变，相同反应时间内不同温度下CH₃OH的产率如图②所示，由图可知，523K时CH₃OH的产率最大，可能的原因是___________。


III．捕碳技术(主要指捕获CO₂在降低温室气体排放中具有重要的作用。
(4)已知： NH₃·H₂O的K_b=1.7 ×10^-5， H₂CO₃的K_a1=4.3 ×10^-7， K_a2 =5.6 ×10^-11。工业生产尾气中的CO₂捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，工艺流程是将烟气冷却至20°C后用氨水吸收过量的CO₂。吸收反应的化学反应方程式为___________，所得溶液离子浓度由大到小的顺序是___________(不考虑二氧化碳的溶解)。

6 . CH₃OCH₃(二甲醚)常用作有机合成的原料，也用作溶剂和麻醉剂。CO₂与 H₂合成 CH₃OCH₃涉及的相关热化学方程式如下：
I．CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁＝-49.01 kJ·mol^-1
II．2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₂＝-24.52 kJ·mol^-1
III．CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)△H₃
IV．2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)△H₄
回答下列问题：
(1)△H₄＝ ____________kJ·mol^-1。
(2)体系自由能变△G＝△H-T△S，△G<0 时反应能自发进行。反应 I、II、III 的自由能变与温度的关系如图 所示，在 298～998K 下均能自发进行的反应为________________(填“I”“II” 或“III”)。

(3)在三个体积均为 1 L 的恒容密闭容器中，起始时均通入 3 mol H₂和 1 mol CO₂，分别只发生反应 I、III、IV 时，CO₂的平衡转化率与温度的关系如图所示。

①△H₃_______________       (填“>”或“<”)0。
②反应IV，若 A 点总压强为p MPa，则 A 点时CO₂的分压为p(CO₂)＝ ___________p MPa(精确到 0.01)。
③在 B 点对应温度下，平衡常数 K(I)______________(填“大于”“小于”或“等于”)K(III)。
(4)向一体积为 1 L 的密闭容器中通入 H₂和 CO₂，只发生反应 IV，CO₂的平衡转化率与压强、温度及氢碳比 m[m＝]的关系分别如图1 和图 2 所示。

①图1 中压强从大到小的顺序为_______________，图2 中氢碳比 m 从大到小的顺序为________________。
②若在 1 L 恒容密闭容器中充入 0.2 mol CO₂和 0.6 mol H₂，CO₂的平衡转化率为 50%，则在此温度下该反应的平衡常数 K＝_____________(保留整数)。
(5)复旦大学先进材料实验室科研团队研究出以过渡金属为催化剂的电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图所示：

①石墨 2 电极上发生________________(“氧化”或“还原”)反应；
②石墨 1 发生的电极反应式为____________________。

7 . 自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氨在工农业生产中应用广泛，可由N₂、H₂合成NH₃。
(1)天然气蒸汽转化法是目前获取原料气中H₂的主流方法。CH₄经过两步反应完全转化为H₂和CO₂，其能量变化示意图如图：

结合图象，写出1molCH₄通过蒸汽转化为CO₂和H₂的△H=___kJ·mol^-1。
(2)20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H⁺)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极，通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如图所示，阴极的电极反应式为___。

(3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H＜0。如t₁min时达到平衡，在t₂min时改变某一条件，其反应过程如图所示，下列说法正确的是____。

A.t₂min时改变的条件可以是向密闭容器中加N₂
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：K_Ⅰ<K_Ⅱ
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡的标志可以是混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(4)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应，向容器中充入3mol N₂和9mol H₂，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。

①T₁、T₂、T₃由大到小的排序为___。
②在T₂、60MPa条件下，A点v_正___v_逆(填“>”“<”或“=”)，理由是__。
③计算T₂、60MPa平衡体系的平衡常数K_p=___MPa^-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字)

8 . 工业合成尿素以NH₃和CO₂作为原料，在合成塔中存在如下转化：

回答下列问题：
(1)液相中，合成尿素总反应的热化学方程式为：∆H=_______
(2)在不同温度下，反应中CO₂的转化率与时间的关系如图1。

①温度T₁_______T₂(填“>”、“<”或“=”)，原因是_______。
②保持容器体积不变，在反应初期，可以提高单位时间内CO₂转化率措施有_______。
a.增大氨气的浓度b.通入惰性气体
c.升高温度d.增大水的分压(分压=总压×物质的量分数)
(3)在液相中，CO₂的平衡转化率与温度、初始氨碳比、初始水碳比关系如图2。

①曲线A、B，W较大的曲线是_______(填“A”或“B”)。
②其它条件不变时，随着温度的升高，平衡转化率下降的原因是_______。
③对于液相反应常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)表示平衡常数(记作K_x)，195℃时，则该反应中N点的平衡常数K_x=_______。

9 . 尿素是一种重要的氮肥.工业上常以液氨和为原料合成尿素，合成反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
(1)合成尿素总反应的热化学方程式为_______。
(2)为防止反应ⅰ中氨基甲酸铵分解成和，应采取的措施是_______(填标号)。
A.升高温度       B.降低温度       C.增大压强       D.减小压强
(3)Frejacques测定反应ⅱ中氨基甲酸铵[氨碳比]脱水速率，获得转化率()与反应温度、反应时间的关系如图。

①当反应温度高于氨基甲酸铵熔点时，脱水速率明显加快.则氨基甲酸铵熔点位于_______(填标号)。
A.140~145℃       B.145~155℃       C.155~160℃       D.160~170℃
②尿素会发生如下水解及缩合副反应：

温度升高，副反应加剧.当氨碳比、反应温度高于200℃时，转化率却不会随反应时间的延长而下降，其原因是_______。
(4)我国科学家利用电催化偶联和制备尿素.结合实验与计算机模拟结果，研究了合金表面碳氮偶联的反应历程，如图所示，其中吸附在合金表面上的物种用*标注。

①已知尿素中碳元素为+4价.碳氮偶联过程中化合价发生变化的元素有_______。
②碳氮偶联过程，氮原子上结合第_______个H⁺是生成尿素的决速步骤。
③碳氮偶联形成中间体，大大抑制了副产物_______的形成(填化学式)。

10 . 合成气用途非常广泛，可以煤、天然气等为原料生产。回答下列问题：
(1)用H₂O(g)和O₂重整CH₄制合成气的热化学方程式如下：
(水蒸气重整)CH₄(g)+ H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) ∆H=+ 206 kJ·mol^-1
(氧气重整)CH₄(g)+0.5O₂(g)=CO(g)+2H₂(g) ∆H=-36 kJ·mol^-1
①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)的∆H=_______kJ·mol^-1。
②为了保持热平衡，同时用两种方式重整，不考虑热量损失，理论上得到的合成气中n(CO)： n(H₂)=1 ：____(保留两位小数)。
③用水蒸气电催化重整甲烷的装置如图。装置工作时，O^2-向_____(填“A”或“B’)极迁移；阳极发生的电极反应为___________。

(2)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应( I )、(II )的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与T的关系如下图所示。

①反应(II)的∆H_____(填“大于”“等于”或“小于”)0。
②气体的总压强：a点_____(填“大于”“等于”或“小于”)b点，理由是_________。
③c点时，反应C(s) +CO₂(g)2CO(g)的Kp=_____(填数值)。
④在恒容密闭容器中充入0. 5 mol CO、2 mol H₂O(g)只发生反应(II)，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为_______；达到平衡时，向容器中再充入0.5 mol CO、2 mol H₂O(g)，重新达到平衡时，CO的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。