1 . 碳中和作为一种新型环保形式，已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题：
(1)利用合成二甲醚有两种工艺。
工艺1：涉及以下主要反应：
Ⅰ．甲醇的合成：  
Ⅱ．逆水汽变换：  
Ⅲ．甲醇脱水：  
工艺2：利用直接加氢合成 (反应Ⅳ)
据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为________________，反应Ⅰ_____________低温自发进行(填“能”、“不能”)。
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。

①下列说法正确的是___________________。
A．图甲纵坐标表示的平衡产率
B．
C．为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压条件
D．一定温度压强下，提高的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______________。
(3)对于合成甲醇的反应：  ，一定条件下，单位时间内不同温度下测定的转化率如图丙所示。温度高于时，随温度的升高转化率降低的原因可能是：________________。

(4)和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图丁所示，两电极均为惰性电极。

①电极M为电源的极____________；
②电极R上发生的电极反应为___________。

2 . 甲醇既可用于基本有机原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料。
(1)以下是工业上合成甲醇的反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)   △H，下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断反应为___________热反应(填“吸”或“放”)；某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率为___________，此时的温度为___________(从表中选择)。
(2)已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)   △H₁kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H₂kJ/mol
③H₂O(g)=H₂O(l)   △H₃kJ/mol
则CH₃OH(l)+O₂(g)=CO(g)+2H₂O(l)   △H=___________kJ/mol(用△H₁、△H₂、△H₃表示)
(3)现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)时，实验室利用如图装置模拟该法：

N电极的电极反应式为___________。
(4)处理废水时，最后Cr³⁺以Cr(OH)₃形式除去，当c(Cr³⁺)=1×10^-5mol·L^-1时，Cr³⁺沉淀完全，此时溶液的pH=___________。(已知，K_sp=6.4×10^-31，lg2=0.3)

3 . 以CO₂和H₂为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向。
(1)工业上常用CO₂和H₂为原料合成甲醇(CH₃OH)，过程中发生如下两个反应：
反应I：　
反应Ⅱ：　
①已知几种化学键的键能如下表所示，则a=_____kJ·mol^-1.

化学键	C—H	C—O	H—O	H—H	C≡O
键能/kJ·mol-1	406	351	465	436	a

②若反应Ⅱ逆反应活化能，则该反应的正反应的活化能_____kJ·mol^-1.
(2)向2L容器中充入1molCO₂和2molH₂，若只发生反应I，测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数随温度变化如图1所示，逆反应速率与容器中关系如图2所示：
①图1中P₁_____P₂(填“>”、“<”或“=”)；
②图2中x点平衡体系时升温，反应重新达平衡状态时新平衡点可能是_____(填字母序号)。

(3)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别可表示为、，k_正、k_逆分别表示正逆反应速率常数，只与温度有关。则图3中所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示lgk_正随温度T变化关系的直线是_____，表示lgk_逆随温度T变化关系的直线是_____。
(4)已知一定温度下按照起始比，在一密闭容器中进行反应：，保持总压为2.1MPa不变，达到平衡时CO的平衡转化率为50%，则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数_____MPa^-2(保留2位有效数字)(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(5)　，在四种不同容器中发生上述反应，若初始温度、压强和反应物用量均相同，则CO₂的转化率最高的是_____(填字母)。

A．恒温恒容容器	B．恒容绝热容器
C．恒压绝热容器	D．恒温恒压容器

4 . 回答下列问题
(1)将SiCl₄氢化为SiHCl₃有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl₄(g)＋H₂(g)SiHCl₃(g)＋HCl(g)   ΔH₁>0
②3SiCl₄(g)＋2H₂(g)＋Si(s)4SiHCl₃(g)   ΔH₂<0
③2SiCl₄(g)＋H₂(g)＋Si(s)＋HCl(g)3SiHCl₃(g)   ΔH₃
反应③的ΔH₃=___________(用ΔH₁，ΔH₂表示)。
(2)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液一段时间后，若要恢复到电解前的浓度，须向所得的溶液中加入0.3molCu(OH)₂。此电解过程中两个电极共放出气体为___________mol，若要恢复到电解前的浓度，还可加入0.3mol___________和0.3molH₂O。
(3)用Na₂CO₃熔融盐作电解质，CO、O₂为原料组成的新型电池示意图如图：

为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。该电池负极电极反应为___________。
(4)用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO₄的混合溶液，其装置如乙图。理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(体积为标准状况下的体积)。

①写出在t₁后，石墨电极上的电极反应：___________；原NaCl溶液物质的量浓度为___________mol·L^-1(假设溶液体积不变)。
②当向上述甲装置中通入标准状况下的氧气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量为___________g。

5 . 磷酸是重要的化学试剂和工业原料。回答下列问题：
(1)已知：25℃时，磷酸和氢氟酸的电离常数如下表所示。

物质
电离常数

向NaF溶液中滴加少量溶液，反应的离子方程式为___________。
(2)已知：
Ⅰ. CaO(s)+H₂SO₄(l)CaSO₄(s)+H₂O(l)     
Ⅱ.   
①工业上用和硫酸反应制备磷酸的热化学方程式为___________。
②一定条件下，在密闭容器中只发生反应Ⅱ，达到平衡后缩小容器容积，HF的平衡转化率___________(填“增大”“减小”“不变”，下同)；HF的平衡浓度___________。
(3)工业上用磷尾矿制备时生成的副产物CO可用于制备，原理为   
①一定温度下，向10L密闭容器中充入0.5molCO和，2min达到平衡时，测得0~2min内用表示的反应速率，则CO的平衡转化率___________，该反应的平衡常数K=___________。
②在压强不变的密闭容器中发生上述反应，设起始的，CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。

则：该反应的___________0(填“>”“<”或“=”，下同)，a___________1。

6 . 工业上可用来生产甲醇等燃料，这一技术的应用对构建生态文明社会具有重要意义。
(1)和在催化剂作用下可发生以下两个反应：
Ⅰ   
Ⅱ   
则反应的_______。
(2)在压强、和的起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ，实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。

已知：的选择性
①曲线表示的是_______。(填“的平衡转化率”或“的选择性”)
②温度高于280℃时，曲线N随温度升高而升高的原因是_______。
③要同时提高的平衡转化率和的选择性，应选择的反应条件为_______(填标号)。
A．低温、低压        B．低温、高压        C．高温、高压        D．高温、低压
(3)在一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中，充入和，只反应Ⅰ、Ⅱ，tmin后达到平衡，转化率及和选择性如上图所示。
①Q点时，生成物质的量为_______mol。
②点时，从反应开始到平衡，的反应速率_______mol·L^-1·min^-1。
③写出点时反应的化学平衡常数_______(写计算式)。

7 . 目前，大规模和低成本制取氢能实质上都是通过烃重整实现的，该过程主要是甲烷水蒸气重整，包括以下两步气相化学催化反应：
反应Ⅰ： CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)  ∆H=+206 kJ·mol^-1
反应Ⅱ： CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)  ∆H=-41 kJ·mol^-1
(1)反应：CH₄(g)+2H₂O(g)CO₂(g)+4H₂(g)  ∆H= ___________
(2)将2molCO和lmolH₂O充入某容积不变的绝热密闭容器中，发生反应Ⅱ，下列说法正确的是___________。
A．断2个O-H键同时 断2个C=O键，能判断反应Ⅱ达到平衡
B．混合气体的密度保持不变，能判断反应Ⅱ达到平衡
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变，能判断反应Ⅱ达到平衡
D．容器内温度不再变化，能判断反应Ⅱ达到平衡
E．反应Ⅱ平衡后，充入氮气，压强增大，平衡不移动
(3)甲烷水蒸气重整得到的CO₂与H₂，可以催化重整制备CH₃OCH₃，制备的过程中存在反应：
①2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)  ∆H<0；
②CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)  ∆H>0。
向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO₂与H₂，实验测得CO₂的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示，P₁、P₂、 P₃由大到小的顺序为___________ ；T₂°C时主要发生反应___________。(填“①”或“②”)，CO₂平衡转化率随温度变化先降后升的原因为___________。

(4)甲烷水蒸气重整得到的CO₂和H₂， 也可用来制备甲醇，反应方程式CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) ∆H<0， 某温度下，将1 mol CO₂和1 mol H₂充入体积不变的2L密闭容器中，初始总压为8MPa，发生上述反应，测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表：

时间/h	1	2	3	4	5
	0.92	0.85	0.79	0.75	0.75

①用CO₂表示前2h的平均反应速率v(CO₂)=___________mol/(L·h)。
②该条件下的分压平衡常数为Kp=___________ (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)。

8 . 党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）已成为科学家研究的重要课题。
I.工业上用和在一定条件下可以合成乙烯：   
已知：①   
②   
③   
(1)__________（用、、表示）。
(2)恒温恒容下，向密闭容器按投料比通入原料气，能判断该反应处于平衡状态的是_______（填标号）。

A．

B．混合气体的密度保持不变

C．混合气体的平均相对分子质量保持不变

D．保持不变

(3)向密闭容器按投料比通入原料气（，不同温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，则压强__________，原因是：__________。

Ⅱ.催化加氢可以直接合成二甲醚。涉及以下主要反应：
①   
②   
恒压条件下，、起始量相等时，的平衡转化率和的选择性随温度变化如下图所示。

已知：的选择性％
(4)300℃时，通入、各，平衡时的选择性、的平衡转化率均为30％，则此温度下反应①的平衡常数__________（保留2位有效数字）。
(5)温度高于300℃，的平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是__________。
Ⅲ.电化学法也可还原二氧化碳制乙烯，原理如下图所示。

(6)该电池的阴极电极反应式为：__________。

10 . 铁及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
(1)中科院兰州化学物理研究所用催化加氢合成低碳烯烃反应，反应过程如图，催化剂中添加助剂(也起催化作用)后可改变反应的选择性。

下列说法正确的是___________。
a．第1步所发生的反应为：
b．第1步反应的活化能低于第2步
c．使加氢合成低碳烯烃的减小
d．添加不同助剂后，各反应的平衡常数不变
(2)纳米铁是重要的储氢材料，可用反应制得。在恒容密闭容器中加入足量铁粉和，在不同温度下进行反应，测得与温度、时间的关系如图所示。

___________0(填“>”或“<”)；
(3)温度下，平衡时体系的压强为，反应的标准平衡常数___________(已知：标准平衡常数，其中为标准压强为各组分的平衡分压。)
(4)高铁酸钾被称为“绿色化学”净水剂，在酸性至弱碱性条件下不稳定。
①电解法可制得，装置如图，阳极电极反应式为___________。

②在水解过程中铁元素形成的微粒分布分数与的关系如图所示，向的溶液中加入溶液，发生反应的离子方程式为___________。

(5)复合氧化物铁酸锰可用于热化学循环分解制氢气，原理如下：
①       
②     
③     
则：与、的关系为___________